高三化学第一轮复习全套资料

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名称 高三化学第一轮复习全套资料
格式 rar
文件大小 13.3MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2008-07-16 15:55:00

文档简介

行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
课题: 碱金属 第一讲: 钠及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求:1.钠的重要物理性质,化学性质。 掌握
2.Na2O,Na2O2的重要性质及典型计算 理解
2.Na2CO3,NaHCO3的重要性质及典型计算 掌握
考点预览: 1、金属钠的化学性质2、Na2O2的性质及有关计算3、Na2CO3和NaHCO3
第二单元 碱金属
第一讲: 钠及其化合物
考点精析
考点一 金属钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子,在反应中极易失去这个电子,所以单质钠具有强还原性.
1.化合反应 钠与非金属单质(X2、S、O2等)发生化合反应.(写出有关的化学方程式)要注意钠与氧气(或空气)在不同条件下反应,其反应现象、反应物用量、产物的结构和稳定性不同.
2.置换反应 钠可与酸(H+)、水、乙醇、苯酚等发生置换反应,实质是钠原子与其电离出的H+的反应,所以H+浓度不同,反应剧烈程度不同.
3.与盐溶液反应 金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性虽然强于H’,但其反应速率远小于钠原子与H2O的反应速率,故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应;然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应.如果是铝盐溶液,还要考虑钠与铝盐的量的问题,因过量的NaOH能溶解Al(OH)3,(写出钠与硫酸铜溶液或氯化铝溶液反应的离子方程式).
知识要点
一、钠的物理性质
金属钠质地 、 光泽,密度比水 ,能 于水面,
熔点低。是 的良导体。
二、钠的化学性质
与氧气反应 常温:生成 ;点燃:生成 ( 黄色火焰)
金属钠露置在空气中的变化过程(在下面括号中填写化学式)
银白色金属钠 → 表面变暗 → 出现白色固体 → 表面变成溶液
( Na ) (O2 )( NaO )(H2O) (NaOH) (H2O) (NaOH溶液)
→ 白色块状物质 → 白色粉末状物质
(CO2 H2O ) (Na2CO3.10H2O) (-H2O) ( Na2CO3)
与卤素反应 钠在氯气中燃烧产生 ,实验时最好用玻璃 燃烧匙
点燃钠以前要 用滤纸吸干煤田。
硫反应 常温下钠和硫粉研磨剧烈反应而 。
与水反应 Na + H2O →
解释实验现象; 浮 熔
游 响
红 (加酚酞)
实质:钠置换
与酸反应: 直接与H+发生氧化还原反应(置换),Na过量时则“先酸后水”
与盐反应; 水溶液:先与水反应,生成的碱再与盐发生复分解反应
钠与硫酸铜溶液反应
钠与氯化铁溶液反应
钠与氯化铵溶液反应
钠与氯化铝溶液反应
熔融盐:直接发生置换反应(如Na+TiCl4=4NaCl+Ti)
存在: 只以化合价存在,以NaCl为主,还有Na2SO4,Na2CO3,NaNO3等
保存: 密封保存,通常保存在
用途: 制取Na2O2等化合物,钠钾合金(常温下为液体)作 还原金属(Ti)
工业制法:2NaCl=2Na+Cl2
例1 (2002年高考上海卷)在烧杯中加入水和苯(密度0.88 g/cm3)各50 mL.将一小粒金属钠(密度0.88 g/cm3)投入烧杯中.观察到的现象可能是 ( D )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处上、下跳动
练习1.将一小块钠投入盛有5 mL澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是 ( C )
A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊
考点二Na2O2的性质及有关计算
1.Na2O2的性质
除信息外,高中阶段我们只考虑Na2O2与水、二氧化碳和酸溶液的反应,其反应实质是Na2O2 (可视为弱酸强碱盐)遇水先发生水解反应(非氧化——还原反应),与CO2、酸的反应(干燥的CO2实际不与Na2O2反应)也是如此.
(1)与水反应的实质Na2O2+2H2O=2NaOH+H 2O2,生成的双氧水(H 2O2)不稳定迅速发生分解(属于氧化一还原反应)2H 2O2=2H2O+O2 ,这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因.将两步合并得:2 Na2O2十4H2O=4NaOH+O2 +2H2O,两边相同的水消去..
(2)与CO2及酸的反应的实质:可以认为过氧化钠先与水发生上述反应,CO2再与NaOH反应生成Na2CO3,总方程式为:2 Na2O2十2CO2=2Na2CO3+O2.对于酸也可认为过氧化钠先与水发生上述反应,酸再中和NaOH,都是写总方程式.因为Na2O2与酸反应生成物中不只有盐和水,还有氧气.因此Na2O2属于过氧化物,不是碱性氧化物.
(3) 过氧化钠的强氧化性 (完成化学方程式)
.Na2O2与SO2反应
.Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀
.Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变混浊
.Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO32- 氧化成SO42-
. Na2O2 投入品红溶液中,因其有氧化性,所以有漂白性,可使品红溶液褪色。
知识要点
钠的氧化物和氢氧化物:
名称和化学式 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 氢氧化钠(NaOH)
色态 白色固体 淡黄色固体 无色固体
类别 碱性氧化物 ,离子化合物 过氧化物 , 离子化合物 碱 ,离子化合物
电子式
氧元素化合价 价 价 价
化学键 离子键 离子键 非极性键 离子键 极性键
稳定性 不稳定 比Na2O稳定
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 不反应
与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2NaO2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O NaOH+HCl=NaCl+H2O
与酸酐反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3
与盐溶液反应 Na2O+2NaHSO=Na2O+H2O+CuSO4= 2Na2O2+4NaHSO4=2Na2O2+H2O+CuSO4= NaOH+NaHSO4=2NaOH+CuSO4=
制法 2Na+Na2O22Na2O6Na+2NaNO2=N2+4Na2O 2Na+O2Na2O2 Na2O+H2O=2NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2
用途 制氢氧化钠 漂白剂、供氧剂、氧化剂 化工原料、制纸浆、肥皂
Na2O2的有关计算
(1)固体质量的差量的计算
2 Na2O2十2CO2=2Na2CO3+O2 固体质量差
156 g 212 g m=56 g
2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 固体质量差
156 g 160 g m=4 g
由此可见,每有2 molCO2参与反应,固体增重为56 g,相当于2 molCO的质量,每有2 mol H2O参与反应,固体增重为4 8,相当于2 mol H2的质量.即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应,固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2质量. 因此,Wg通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,---;n=0,1,2…)的物质在O2中燃烧,将其产物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重Wg.依据反应原理,概括为Na2O2把CO或H2“吃“进去,故质量增加的量就是原物质的质量. (CO)m(H2)n熟悉的物质如:CO、H2、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等.
(2)气体体积差量的计算
2 Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 气体体积差
2 1 V=1
2 Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2 气体体积差
2 1 V=1
由此可见,CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应,体积变为原来的一半,即
V(O2)=1/2V(CO2),V(O2)=1/2V[HzO(g)].
结论一 每mol CO2和每mol H2O与足量Na2O2完全反应后,Na2O2固体质量增加分别为28克和2克,相当于增加1mol CO 和 1mol H2 的质量。
2、在120℃、1atm,3.2克CO、H2混合气体充分点燃后,将生成的气体与足量Na2O2反应,Na2O2增重质量为 3.2 克。
3、在120℃,使18克CH3OH完全燃烧的产物,通过足量Na2O2,Na2O2固体质量增加18克。
结论二:若使m克某有机物完全燃烧后的产物,,通过足量的Na2O2,Na2O2固体可增重m克,则该有机物的组成通式可以表示为 (CO)m(H2)n(m=0,1,2,---;n=0,1,2…) 。
4、在120℃,使 m克丙三醇、萄萄糖、甲酸甲酯的混和物完全燃烧后的产物,通过足量的Na2O2,Na2O2可以增重 m 克。
5、将含O2和CH4的混合气体,充入含有23.4克Na2O2固体的密闭容器中,经电火花引燃,充分反应后,容器内的温度为150℃,压强为零,将残留物溶于水无气体放出,则混合气体中CH4和O2的体积比为 2 :1
结论三:有机物混合物的组成只要符合(CO)m (H2)n 的形式,则m克混和物完全燃烧后,产物通过足量的Na2O2,Na2O2可以增重m克。
6、在120℃,将m克乙烷完全燃烧的产物,通过足量的Na2O2, Na2O2可以增加 31m/15 克。
7、在120℃,将m克甲酸完全燃烧的产物,通过足量的Na2O2, Na2O2可以增加 15m/23 克。
结论四:1mol组成为CxHy或CxHyOz的有机物充分燃烧后,产物通过足量Na2O2,Na2O2增重的质量
相当于x mol CO和y/2 mol H2的质量和。
考点三Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐.二者既有区别又有联系.分析如下:
1.都能与强酸(H+)反应产生CO2,但反应的剧烈程度不同,根据反应的剧烈程度可进行鉴别.
向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):2HCI+Na2CO3=2NaCI+CO2+H2O;若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):
HCl+Na2CO3=NaCI+NaHCO3(无气泡),
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2 +H2O.
由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理.
2.遇石灰水时,反应的离子方程式虽不同,但都能反应生成CaCO3沉淀,故不能用石灰水鉴别它们.
3.遇NaOH溶液时,Na2CO3不反应,NaHCO3反应,但由于没有明显现象,故不能用NaOH溶液鉴别它们.
4.NaHCO3不稳定,受热分解可生成Na2CO3,这说明Na2CO3比NaHCO3稳定.同时也可用加热法除去混在Na2CO3中的NaHCO3.
5.CO2通人NaOH溶液,CO2少量时生成Na2CO3,CO2过量时,最终生成NaHCO3.故用通CO2的方法可除去混在NaHCO3,溶液中的Na2CO3.Na2CO3的溶解性强于NaHCO3的溶解性,在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通人CO2,会析出NaHCO3晶体,
Na2CO3与NaHCO3的比较
名称和化学式 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 小苏打
颜色和状态 白色粉末 白色晶体
水中溶解性 易溶 易溶(比Na2CO3)小
热稳定性与水反应 稳定CO32- + H2O HCO3-+OH- HCO3- + H2O H2CO3+OH-水解,程度较大 不稳定 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OHCO3- + H2O H2CO3+OH-水解,程度较小
与酸反应 CO2-3+H=+HCO-3HCO-3+H+=H2O+CO2 HCO-3+H+=CO2+H2O
与某些碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应 BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl2Al3+ + 3CO32- + 3H2O == NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2Al3+ + 3HCO3- ==
与CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应
相互转化 Na2CO3 NaHCO3
制法 NaOH+CO2=NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2(工业制法)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3 +NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O NaOH+CO2=NaHCO3
鉴别 加酸产生CO2加热难分解 加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2
用途 制玻璃、肥皂、造纸、纺织 发酵粉、治胃酸过多
氢氧化钠 俗名: , ,
物理性质: 色固体,易溶 ,有强 性,易 (可作干燥剂)
化学性质:具有强碱通性(与 酸碱指示剂,与酸,与酸性氧化物 ,与 CuSO4等盐反应);与羧酸,酚等酸性有机物反应;与Cl2,S反应;与两性氧化物或两性氢氧化物反应;提供碱性条件,使某些有机物发生反应;促进卤代烃的水解,消去反应,酯类的水解,油脂皂化等。
制法: 电解食盐水法:
石灰纯碱法:
保存:密封保存。其试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞,因为它能与玻璃中的 反应;SiO2+NaOH= 生成的 使玻璃塞与瓶口
例4 (2004年辽宁统考)18.4 g NaHCO3和NaOH的固体混合物,在密闭容器中加热到约250℃,经充分反应后排出气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6 g,试计算原混合物中NaOH的含量.
练习4.过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合,在密闭体系中充分加热,最后排出气体物质,残留物是( )
A. Na2O、NaOH B.NaHCO3、Na2CO3 C.Na2CO3 D.NaOH
练习 5.将agNH4HCO3与NaOH的混合物于密闭容器中充分加热.反应后将生成的气体排出,称其质量为bg.求原混合物中NaOH的质量分数.
练习6.某化学课外活动小组欲吧制取Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题.可供选择的试剂有; A.大理石 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液 D.澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下;
甲:NaOH溶液CO2 Na2CO3溶液
乙:NaOH溶液 CO2 ① NaHCO3溶液 加热蒸干灼烧② Na2CO3固体 H2O Na2CO3溶液
丙:NaOH溶液 CO2 NaHCO3溶液 Na2CO3溶液
请回答下列问题:
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案 :
乙方案:
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有
(3)假设反应③所得NaHCO3的溶液中含有Na2CO3,现要利用A~D四种试剂证明Na2CO3的存在,你所选择的试剂有 (填试剂代号).
A.BaCl2 B,Ba(NO3)2 C.Ba(OH)2 D.盐酸
(4)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解NaHCO3乙同学选择澄清石灰水测定其中的NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的 能 若能,请说明计算所需的数据,若不能,请简要说明理由.(Na2CO3固体及消耗ca(oH)2的量或生成的CaCO3沉淀的量)
高考真题
1、(2005年高考江苏理综9)下列有关钠的叙述中,错误的是(C)
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
2、(04年上海高考17)等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( A)
A.3:4:1 B.3:3:2 C.6:7:3 D.6:9:0
3、(2003年上海考14)NaH是—种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是(B)
A 跟水反应时,水作氧化剂 B NaH中H-半径比Li+半径小
C 跟液氨反应时,有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时,NaH被氧化
4、(2002年上海高考题1)为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是(C)
A Mg2+ B Ca2+ C Na+ D Fe3+
5、(1998年上海高考题9)在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为 ( D )
A.1.34mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL
(1998年上海高考题)下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是( )
A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氧化钠 D.碳酸钡
6、(1997年上海高考题)将CO2气体通入CaCl2溶液,若要有白色沉淀产生,可加入的试剂是( )
A 硫酸氢钾溶液 B 碳酸氢钙溶液 C 氯水 D 氢氧化钠溶液
7、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种.现将13.8g样品加入足量水,样品全部溶解.再加入过量的CaCl2溶液,得到9g沉淀.对样品所含杂质的正确判断是( .A、B ).
(A)肯定有KNO3 (B)肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3
(C)肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 (D)肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
8、(1996年上海高考题7)下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( B ).
(A)干冰灭火剂 (B)黄砂 (C)干粉(含NaHCO3)灭火剂 (D)泡沫灭火剂
(2002年广东高考23)(7分)在一定条件下,使H2和O2的混合气体26 g充分发生反应。所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2 g 。求原混合气体中O2和H2的质量。(O2:16g,24g ; H2:10g,2g)
9。(2000年山西理综)请据图回答,经数小时后,U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)C
A、A处上升,B处下降
B、A、B两处都下降
C、A处下降,B处上升
D、A、B两处都不变
10、(2005年高考全国理综卷I-11)(15分)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放人锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到b g
④从分液漏斗滴人6mol·L-1 的硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为d g
请填空和回答问题:
⑴在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,
说明
⑵装置中干燥管B的作用是
⑶如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果 (填偏高、偏低或不变)
(4)步骤⑤的目的是
(5)步骤⑦的目的是
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。
答案:11.(15分)
(1)样品重,砝码轻 (2)防止空气中的CO2和水气进入U型管中
(3)偏高 (4)把反应产生的CO2全部导入U型管中
(5)判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收
(6) (7)答案略
11、(1997年上海高考题)某课外小组模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0-50毫升),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答:
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):
(2)C装置中放入的反应物是 和
(3)装置A的作用是 装置B的作用是
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意 和 (填写字母编号) a视线与凹液面最低处相平 b等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数 c读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平 d读数时不一定使 甲、乙两管液面相平
答案:31、(1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦顺序可对调)(说明:错1 个即不给分) (2)大理石 盐酸 (3)吸收混在O2中未反应的CO2 吸收CO2中混有的HCl (4)a
12、(1994年全国考)(9分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度,(可供选用的反应应物只有CaCO3固体,6mol/L盐酸和蒸馏水).
请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式.
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略).
答案:29.方法1
(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH
(2)⑤①④ (3)(G)接(A)(B)接(F)
方法2
(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO2+O2 Na2O+CO2=Na2CO2
(2)⑤②⑥⑦①④
(3) (G)接 (D)(C) 接 (H)(I)[或(I)(H)] 接(J)(K) 〔或(K)(J)〕 接(A)(B) 接(F) (方法2全答对也只有6分)
13、(2006北京26)(17分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。


请回答:
(1)W的电子式是 。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是 。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。


①装置Ⅰ中反应的化学方程式是 。
装置Ⅱ中物质的化学式是 。
②用Ⅹ含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图选择必要的装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是 。
⑵ HCO + OH— = CO + H2O
⑶ ①Na2CO3 + H2SO4 = Na 2SO4 + CO2↑ + 2H2O
或2NaHCO3 + H2SO4 = Na 2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O ;Na2O2
② H2O2 ; Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
⑷ 2Na2CO3 + Cl2 + H2O = Na ClO +Na Cl + 2NaHCO3
14、(全国卷Ⅰ-28).(15分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供养剂。请选择适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行试验,证明过氧化钠可作供养剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:_________________
(2)填写表中空格:(请在答题卡上填写)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:__________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:__________________________。
评分细节
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(3分)
符合题意的都给3分,如:
NaHCO3 + HCl === NaCl + CO2↑+ H2O
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑+ H2O
NaHCO3 + HNO3 === NaNO3 + CO2↑+ H2O
注:方程式没配平不给分,生成物CO2没标“↑”不扣分
(2)(5分)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中混入的HCl
C 过氧化钠 与CO2和水气反应,产生O2
D NaOH溶液 吸收未反应的CO2气体
每空正确给1分,共5分
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(3分)方程式错误不给分
(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用姆指堵住试管口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气。(4分)
四个要点,每个要点1分
①关闭分液漏斗活塞 ②堵住试管口
③带火星木条复燃落石出④证明结论是氧气
小专题有关过氧化钠试题归纳
1、将7.8gNa2O2 投入到92.2g水中,所得溶液的质量分别是: ( )
A、等于7.8% B、大于8% C、小于8% D、等于8%
2、将8gNa2O2 与Na2O 、NaOH、Na2CO3 的混合物与20g质量分数为36.5%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,所得固体质量为: ( )
A、8g B、10.8g C、11.7g D、15.3g
3、将m molNaHCO3 和n molNa2O2 的固体混合物置于密闭容器中,加热到250℃,使其充分反应,当n/m 的比值在不同范围时,分析最后生成的气体和残余固体的可能组成。
2NaHCO3 + 2Na2O2 == 2Na2CO3 + 2NaOH + O2
4NaHCO3 + 2Na2O2 == 4Na2CO3 + 2H2O + O2
4、200℃时,11.6gCO2 和 H2O 的混合气体与足量的Na2O2 反应,反应后固体质量增加了3.6g,则原混合气体的平均相对分子质量和生成O2 的质量分别为 ( )
A、11.2,4g B、16 ,8g C、23.2 , 8g D、46.4 ,4g
5、将16g 甲烷和xg氧气的混合气体装入放有过量的Na2O2 的密闭容器中,并通过电火花不断地点火,维持150℃,反应到最后,恢复到原状态时,无气体残留,求x的值。
2CH4 + O2 + 6Na2O2 == 3Na2CO3 + 4NaOH (16g)
6、在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.01mol钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠,然后各加入100mL水并搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁四个烧杯中所得溶液的质量分数大小为 ( B )
A、甲<乙<丙<丁 B、丁<甲<乙=丙
C、甲=丁<乙=丙 D、丁<甲<乙<丙
7、将2mol NaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下让其充分反应后得到的固体,经测定Na2O2无剩余,则最后固体的物质的量为: ( B )
A.1~2mol之间 B.1~4mol之间 C.2~4mol之间 D.大于4mol
8.等物质的量的N2、O2、CO2、混合气体通过Na2O2后,体积变为变为原体积的11/12(同
温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 ( )
A.4:5:2 B.4:6:1 C.6:4:3 D.6:2:3
9、在天平两边各放一质量相等的烧杯,分别放入100g水,向左盘烧杯中加入4.6g金属钠,为保持天平平衡,向右盘烧杯中应加入Na2O2 的质量约是 ( )
A、4.52g B、5.12g C、5.54g D、6.22g
10.把Fe和Fe2O3组成的某混合物放入250mL2.0mol·L-1的HNO3溶液中,充分反应后,生成的NO气体在标准状况下的体积为1.12L,再向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液的体积最少是( C )
A.400mL B.450mL C.500mL D.550mL
11、将质量为m g的CO和质量为m g 的H2各自在足量的氧气中燃烧,完全反应后分别将所得的产物全部通过足量的Na2O2固体,待固体充分吸收后,固体的质量将发生改变,对此,下列判断合理的是 ( )
A、固体的质量均减小,减小的质量恰好相同 B、固体的质量均保持不变
C、固体的质量均增大,且均增重m g D、固体的质量均增大,但增加的质量不一样
12、将Na2O2逐渐加入到含有Al3+,Mg2+,
NH4+的混合溶液中并加热,产生的沉淀
和气体的物质的量与加入Na2O2的物质
的量的关系如图所示。则原溶液中Al3+
,Mg2+,NH4+的物质的量分别为:( C )
A、2mol, 3mol, 8mol. B、3mol, 2mol, 8mol.
C、2mol, 3mol, 4mol. D、3mol, 2mol, 4mol.
13.(16分)某实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化琉的反应。用如图所示的装置进行实验。通入足量SO2气体,将带余烬的木条放到D管口处,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)装置中B的作用是______________,D的作用是________________。
(2)根据实验现象预测,C管中反应的化学方程式是_______________________。
(3)请设计一种实验方案证明你的预测是正确的:_____________________________。
(4)你若怀疑C管中有部分硫酸钠生成,请你设计一种实验方案证明是否有硫酸钠生成
________________________________________________________________________。
(5)若实验前称量得过氧化钠的质量为m1g,充分反应后称得C管中固体的质量为m2g,
则固体全是Na2SO3时,m2与m1的数量关系是____________;固体全是Na2SO4时,m2与m1的数量关系是____________;固体中既有Na2SO3,又有Na2SO4时,m2与m1的数量关系是__________。
3、n/m = 1时 气体: O2 固体:Na2CO3 、NaOH
n/m > 1 时 气体: O2 固体:Na2CO3 、NaOH 、Na2O2
n/m <1 时
n/m =0.5 气体: H2O 、 O2 固体:Na2CO3
0.5 0 5、2CH4 + O2 + 6Na2O2 = 2Na2CO3 + 8NaOH x=16g
13、(16分,每空2分)(1)干燥SO2气体,防止水蒸气进入C管与Na2O2反应 防止空气中的水蒸气进入C管与Na2O2反应生成氧气,同时吸收过量SO2气体,便于氧气的检验和防止污染空气
(2)2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2
(3)取少量C管中反应后的白色固体放人试管中,加入稀硫酸,再塞上带导管的橡皮塞,将导管插入盛有品红溶液的试管中,如产生气体,且品红溶液褪色,证明预测正确,反之,预测不正确
(4)取少量C管中反应后的白色固体放人试管,加水溶解,加入足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明含有Na2SO4,无沉淀生成,证明不含Na2SO4。
(5)m2== m2=m1(或m2=m1)
m1课题: 碱金属 第二讲: 碱金属元素 目标要求 完成情况
考纲要求:.1.碱金属元素的名称、元素符号、物理性质. 掌握
2.碱金属的相似性和递变性. 掌握
3. K、Na的性质比较. 掌握
4.焰色反应的操作和实际应用. 掌握
5.常见的钾肥和从草木灰中提取钾肥的操作. 掌握
6.碱金属的特殊性. 掌握
考点预览: 1.碱金属元素的名称、元素符号、物理性质.2.碱金属的相似性和递变性.3.K、Na的性质比较.4.焰色反应的操作和实际应用.5.常见的钾肥和从草木灰中提取钾肥的操作.6.碱金属的特殊性.7.应用信息、应用知识迁移能力、分析推出“新”的化学反应.
第二讲: 碱金属元素
基础知识
1.碱金属元素原子结构、单质性质、制法:
名称和符号 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯Cs
结 构 原子序数 3 11 19 37 55
原子结构简图
电子式 Li Na K Rb Cs
主要化合价 +1 +1 +1 +1 +1
相同点 最外层电子数相同,都是1个电子
不同点 原子核外电子层数不同,依次增多
原子半径 依次递增
离子半径 依次递增
金属活动性 依次递增
单质还原性 依次递增
阳离子氧化性 依次递减
物理性质 颜色和状态 银白色固体(铯略有金色光泽)
密度 0.534/cm3 0.97/cm3 0.86g/cm3 1.532g/cm3 1.879g/cm3
熔点 依次递减
沸点 依次递减
化学性质 跟氧气反应 2Li+O2=2LiO 4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2 2K+O2=K2O2K+O2KO2 Rb+O2RbO2 Cs+O2CsO2
跟卤素反应 2M+X2==2MX(M、X2表示碱金属、卤素)
跟硫反应 2M+S=M2S
与水反应 2M+2H2O=2MOH+H2反应剧烈程度:Li与酸反应 2M+2H+=2M++H2
与盐溶液反应如(CuSO4) 2M+2H2O+CuSO4=M2SO4+Cu(OH)2+H2
制法 2MCl2M+Cl2(K:Na+KCl K+NaCl )
2.碱金属元素的化学性质
(1)与O2反应: Li+ O2
钾在空气中燃烧比钠 (剧烈、不剧烈).
(2)与水反应: K+ H2O= +
钾与水反应与钠与水反应相比,更加 ,这说明钾的金属性比钠
进行钾与水反应时要注意 。
3.焰色反应:
金属及它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,叫焰色反应。
钠及其化合物在火焰上灼烧时,火焰呈 色. 钾及其化合物在火焰上灼烧时,火焰呈 色。在观察钾的火焰颜色时,要透过 玻璃去观察,目的是滤去 色 的光,避免钠的焰色所造成的干扰。
考点一 碱金属元素的结构特点及化学性质
1.结构特点
碱金属元素最外层都只有 个电子,并且在各自的周期中,碱金属元素的原子半径又都是 的,这就决定了它们都是容易 电子的活泼的金属元素,随着电子层数的逐渐增多原子半径逐渐 ,本族元素的 逐渐增强.
2.化学性质
(1)跟卤素反应——生成相应的卤化物.
(2)跟氧气反应——生成氧化物、过氧化物等.碱金属都能跟氧气直接反应生成氧化物,除 锂 之外,其他碱金属还能跟氧气反应生成过氧化物,钾、铷等还能跟氧气反应生成更复杂的氧化物,如超氧化钾K02,说明它们的性质存在异同点.
(3)跟水反应——生成氢氧化物同时放出氢气,碱金属元素随着核电荷数的增加,跟水反应的剧烈程度增加,如用颗粒大小相近的钠和钾与水反应的情况比较,可以看到它们都浮在水面上,并形成“小球”,但钾形成了紫色的“小火球”.说明钾跟水反应放出更多的热量,引起氢气的燃烧,并使钾呈现出特殊的焰色——紫色.钠的“小球”只在水面上游动,而钾的“小火球”不但游窜而且还伴随着轻微的爆炸,这些现象说明钾与水的反应比钠与水的反应更为剧烈.铷和铯遇水则发生爆炸,说明它们的性质之间存在着递变性.
例1(2004年广东、广西)下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中,正确的是( )
A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 B.硝酸铷是离子化合物,易溶于水
C、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高 D.氢氧化铷是弱碱
例2(2005湖北省高三调研)将一定质量的钠、钾分别投入到装有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中,产生的气体随时间变化曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.投入的Na、K的质量一定相等
B.投入的Na的质量小于K的质量
C.曲线A表示Na与盐酸反应,曲线B表示K与盐酸反应
D.参加反应的HCl的量不一定相等
练习 1.关于铯及其化合物的以下说法中不正确的是 ( )
A.氢氧化铯是一种强碱
B,铯与水或酸溶液的反应剧烈,都生成氢气
C.碳酸铯经加热可生成氧化铯和二氧化碳
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2S04
练习2.(2006年郑州)德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破.已知铷是37号元素,质量数是85.根据材料回答下列问题;
(1)铷Rb一37位于周期表的第 周期、第 族.
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是 ( )
①与水反应比钠强烈 ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收C02 ④它的阳离子最外层电子数和镁相同 ⑤它是良好的还原剂
A.①③④ B.②③⑤ C、②④ D.①③⑤
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是 ( )
A、氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中氢离子被还原为氢气
C、氢化铷与水反应时,水是还原剂 D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,这种碱金属可能是 ( )
A.Li B.Na C、K D.Cs
考点二焰色反应及碱金属单质的保存
1.焰色反应
(1)焰色反应是指多种金属或它们的化合物灼烧 时使火焰呈现特殊颜色的现象.在此过程中没有生成新物质,只是电子能量的变化产生的不同波长的光,是金属或它们化合物的特征颜色,属物理性质.
(2)焰色反应应注意的几个问题:
①焰色反应所用火焰本身为无色火焰,否则会干扰实验的观察.采用酒精喷灯 较理想,若用酒精灯焰,则要使用其外焰.
②蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色,同时熔点要高、不易被氧化.用 铂丝效果最好,也可用光亮的铁丝、镍丝、钨丝来代替.
③金属丝在使用前要用稀盐酸 将其表面的氧化物洗净,然后在火焰上灼烧至无焰色,这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发,以除去能起焰色反应的少量杂质.
④观察钾的焰色时,要透过 蓝色钴玻璃.因为钾的化合物中常混有含钠的化合物 的少量杂质,蓝色钴玻璃可以滤去黄光,以看清钾的浅紫色火焰.
(3)焰色反应的操作步骤:
a.洗 b.烧 c.蘸 d.烧 e、观
(4)应用:a.检验离子 b.焰色,烟花
(5)焰色:
钠元素—— 钾元素—— (隔 观察)
钙(钙原子或钙离子)——砖红色 钡(钡原子或钡离子)——黄绿色
铜(铜原子或铜离子)——绿色
注:高考中要求钠钾的焰色反应,其他不作要求
2.碱金属元素在自然界中的存在及锂、钠、钾的实验室保存
由于碱金属元素的原子最外层都只有一个电子,全为活泼性很强的金属元素,所以,其单质极易与空气中的 等反应,所以,碱金属元素在自然界中全部以化合态形式存在,主要存在形式有碳酸盐,氯化物等.
实验室保存药品、试剂是根据它们的性质决定的.例如白磷因其着火点低而又易被氧化燃烧,所以必须保存在 中,就是切割时也应放在水中进行.又如硝酸是见光或受热易分解的试剂,那么一定要保存在 瓶中,还要放在 处.再如氢氧化钠溶液因能与玻璃中的Si02发生反应而发生玻璃被腐蚀而黏结现象,故氢氧化钠溶液不能久存于玻璃试剂瓶中,另外还要用 塞而不能用玻璃塞.而盛溴水、硝酸的试剂瓶因其腐蚀橡胶而要用 塞等等.
锂、钠、钾是活泼的金属,极易氧化变质甚至引起燃烧,它们又都与水、水溶液、醇溶液等反应产生氢气,是易燃易爆的物质,存放它们要保证不与空气、水分接触,又因为它们密度小:(Li 0.53 g/cm3,Na 0.97 g/cm3,K 0.86 g/cm3),锂只能保存在 或封存在固体石蜡中,而将钠、钾保存在 中(煤油密度0.8 g/cm3).
练习3.有某白色粉末,取出少量溶于水,用铂丝蘸取溶液做焰色反应实验,焰色呈黄色,再透过钻玻璃观察,焰色呈浅紫色.另取少量粉末加热无明显现象,冷却后加入稀盐酸则逸出无色、无气味的气体,该气体不能使品红溶液褪色,但能与氢氧化钡溶液产生白色沉淀.继续向原反应液加盐酸至过量,再滴人BaCl2溶液,有白色沉淀生成.则原来的混合物白色粉末中肯定含有的离子是 .写出有关的离子方程式:
【碱金属知识网络】
请写出上述知识网络是的--反应的化学方程式(是离子反应的还请写出离子方程式):
高考真题
1、(20006四川卷27)(15分)
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是 ,C是 。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是 。
(3)E与F反应的化学方程式是 。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是 。
答案(15分)
(1)A:碳(或C) C:钠(或Na)
(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(3)2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
(4)Na2O2+S2-+2H2O=4OH-+S↓+2Na+
2、(2006江苏卷29)(9分)(1)有右下图所示A、B、C、D四种仪器:
请选择下列仪器名称的序号,填人相应的空格内:
①烧杯②普通漏斗③圆底烧瓶④锥形瓶⑤分液漏斗⑥酸式滴定管
A______________B______________C______________D______________
(2)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图.由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是______________,烧杯的实际质量为______________g.
(3)指出下面3个实验中各存在的一个错误:
A__________________________,B__________________________,C___________________________
答案 (1)③⑤④⑥(各1分)
(2)砝码放在左盘,烧杯放在右盘(或砝码和物品的位置放反了)(1分)27.4(1分)
(3)A.滴管口伸人试管中 B.试管口向上 C.混合气体从短导管进入洗气瓶(各1分 )
(2003年全国理综10)不属于碱金属元素的是(D)
A.Li B.Na C.K D.A1
3、(2005年高考上海卷26-1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下(1)上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是
(3)写出上述流程中X物质的分子式 .
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是 .
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 .
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是 .
(a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出 (b)使NaHC03更多地析出
(c)使NaHC03转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
答案⑴ 联合制碱法或侯德榜制碱法
化肥或电解液或焊药等
⑵ NH3 + CO2 + NaC l+ H2O → NH4Cl + NaHCO3↓
或NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3,NH4HCO3 + NaCl→ NH4Cl + NaHCO3↓
⑶ CO2
⑷ I 过滤
⑸ 稀硝酸和硝酸银溶液
⑹ a、c
4、(04年广东考)下列有碱金性铷(Rb)的叙述中,正确的是(AB)
A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色
B、硝酸铷是离子化合物,易溶于水
C、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高
D、氢氧化铷是弱碱
5、(04年上海高考26)某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量190.720g),利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电子天平的数据如表:
(1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式
(2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是
不必作第6次读数的原因是
(3)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:
①操作Ⅱ的名称是
②需直接测定的物理量是
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要 、
(固定、夹持仪器除外)
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果
(填偏大、偏小或不变)。
答案:26.(1)2Na2O2+2H2O → 4NaOH+O2↑
(2)试样质量 锥形瓶加水的质量 第4(或5)次读数(或用具体数值表示)
锥形瓶内质量已达恒重
(3)①蒸发 ②NaCl的质量 ③烧杯 玻璃棒 ④偏大
6、(03年广东、江苏高考题25)(8分)取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L-1过量盐酸反应,生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol·L-1Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00ml·L-1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
解:混合物中Na2SO4的质量=g·mol-1=1.42g
设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y,反应中放出的CO2物质的量==0.0900mol 与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为
0.250L×1.00mol·L-1-0.500L×0.100mol·L-1×2+0.0100L×1.00 mol·L-1=0.160mol
解得:x=0.0700mol y=0.0200mol
Na2CO3质量=0.0700mol×106g·mol-1=7.42g
NaHCO3质量=0.0200mol×84g·mol-1=1.68g
检测练习
1.(2005年南京质量检测)下列说法正确的是 ( B )
A、碱金属都很活泼,其单质都应保存在煤油中
B.金属锂不能保存在煤油中,可用液体石蜡保存
C、白磷应保存在CS2中
D.NaOH不能保存在玻璃瓶中
2.下列比较中,不正确的是 ( A )
A.熔点:Li>Na>K B.热稳定性:K2CO3>KHCO3>H2C03
C、相同温度时的溶解度:Na2CO3>NaHCO3 D.跟水反应的剧烈程度:Cs>K>Li
3.下列说法正确的是 ( C )
A、在碱金属元素中,所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物
B.由于碱金属形成的均为强碱,所以碱金属形成的盐均不会水解
C.金属锂不能保存于煤油中,金属钾可以保存于煤油中
D.任何试剂在使用时,剩余的部分均不允许放回原试剂瓶,以免造成试剂污染
4.物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是 ( B )
A、该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C、该物质一定是金属钠 D.确定物质中一定不含钾元素
5.(2005年重庆一模)可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”,根据周期表结构及元素性质变化趋势,有关“类钫”的预测,说法不正确的是 ( C )
A、“类钫”在化合物中是十1价 B.“类钫”具有放射性
C“类钫”单质的密度大于l g·cm-3 D.“类钫”单质有较高的熔点
6.下列关于金属铷的叙述中,不正确的是 ( B )
A、原子半径和离子半径都比钾的相应半径大
B.碳酸铷加热容易分解 为Rb20和CO2
C.氯化铷属于离子化合物
D.铷的盐类大多数易溶于水
7.(2006年东北三校联考)①钾比水轻;②钾的熔点较低;③钾与水反应时要放出热量;
④钾与水反应后溶液呈碱性.某学生将一小块金属钾投人滴有酚酞试液的水中,通过实验能证明上述四点的性质中的 ( D )
A.①④ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
8.Na2O2晶体和 Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比,前者和后者的关系是 ( C )
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定
9.超氧化钾(KO2)常用于急救器中,它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气。若用156 g钾与足量氧气充分反应生成K02,并用此KO2完全吸收C02,则生成的O2的质量为 ( D )
A.16 g B.32 g C .64 g D.96 g ( n(O2)=3/4n(KO2))
10.金属钾和另一种碱金属组成的合金8.5 g,投入足量水中产生0.3g气体(标准状况),则另一种碱金属是 ( A )
A.Na B.Rb C.Cs D.Fr
11.碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到2.24 L氢气(标准状况),并得到1 L密度为P g/cm3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是 (AB ) 碱金属的的质量小于7g
A.0.8/p% B.0.48/p% C 0.32/p% D.0.7/p%
12.(2005南通市调研考试)A、B分别是M元素的碳酸盐和碳酸氢盐,将一定量A、B的混合物与足量盐酸反应,消耗的HCl与生成的CO2的物质的量之比为3︰2.已知M可能是IA族或IIA族元素,则混合物中A、B的物质的量之比可能是 ( DB ) IA M2CO3 MHCO3
A.3︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.1︰1 IIA MCO3 M(HCO3)2
13.(2005年广西一模)某碱金属R的单质m g,与3.55 g Cl2 恰好反应,生成了(m+3.55)g氯化物,将m g R与O2反应,生成化合物质量可能为 ( BC ) 有R2O R2O2
A.(m+6.4)g B.(m+0.8)g C.(m+1.6)g D.(m+2.4)g
14.5 mLAg+浓度为0.1 mol·L-1的某溶液,加入等物质的量某种碱金属盐,待卤化物完全沉淀后,经过滤、干燥,称得沉淀质量为0.013g,则此沉淀是 ( )
A.LiF B.LiCl C. AgF D.AgCl 沉淀不可能为卤化银
15.根据从草木灰中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下;①称量样品,②溶解,③ ④ ,⑤冷却结晶.
(2)用托盘天平称量样品时,若指针偏向右边则表示(填序号) .
A.左盘重,样品轻 B.左盘轻,砝码重 C.右盘重,砝码轻 D.右盘轻,样品重
(3)第③步操作,有时可能要重复进行,这是由于
(4)在进行第④步操作时,玻璃棒的作用是 .
(5)所得产物中主要的钾盐有K2C03、 、 等(填化学式).
16.如图所示,在分液漏斗中盛装的是NaOH溶液,广口瓶中充满CO2气体,在烧杯中盛装的是水.
(1)打开A活塞,NaOH溶液流人瓶内,然后半闭A活塞,瓶内发生的化学反应是 .
(2)此时瓶内的气压P内与瓶外的气压P外的关系是:P内 P外,再打开活塞B,可以观察到的现象是
17.有A、B两种常见化合物组成混合物,其焰色反应均为黄色,其相互转化关系如图(其他物质均略去).根据以上关系,回答下列问题:(1)写出A、B、C、D的化学式:A ,B , C ,D .
(2)写出混合物中加水反应的化学方程式:
(3)加热后,若只得到一种固体化合物,则A与B的物质的量之比的最大值为 (填数字)
18.(2006年黄冈市高三调研)现有由等质量的NaHC03和KHC03组成的混合物ag,与100mL盐酸反应。(题中涉及的气体体积均以标准状况计,填空时可以用带字母的式子表示)
(1)该混合物中NaHCO3,与KHCO3的物质的量之比为
(2)如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应,则盐酸中HCl的物质的量为 mo1.
(3)如果盐酸过量,生成CO2的体积为 L.
(4)如果反应后碳酸氢盐有剩余,盐酸不足量,要计算生成C02的体积,还需要知道
(5)若NaHC03和KHC03不是以等质量混合,则a g固体混合物与足量的盐酸完全反应时
成CO2的体积[V(CO2)]范围是 .
19,①写出CO2和Na202反应的化学方程式
②某学生认为S02和Na2O2反应可能生成硫酸钠.他这种认识的根据是什么
③该同学为证明反应中是否有氧气生成,拟使用如图装置进行实验.装置中B的作用是 .D的作用是 .
④为确认反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号) .
A.带火星的细木条靠近千燥管口a,观察细木条是否着火燃烧
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成
n(产物)/mol
8
5
3
n(气体)
n(沉淀)
8500C
点燃
Na2O2+CO2+H2O= H2O2+Na2CO3
H2O2+ClO-=
O2↑+Cl-+H2O
①H2O2+SO2=H2SO4
②H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++H2O
③H2O2+H2S=S↓+2H2O
2H2O2=2H2O+O2↑↑
弱酸性
弱还原性
强氧化性
H2O2
不稳定性
C2H5OH
C2H5ONa
H2(Δ)
C17H35COONa
NaH
O2(加热)
C6H5OH
CO2(少量)
H2O
C6H5ONaa
NaOH
Na2O2
Na2O
Na
O2(常温)
O2
CO2
Ca(HCO3)2
Δ
NaOH
Ca(OH)2
NaHCO3
Na2CO3
H2O
H2O
C17H35COOH
H2O
Ca(OH)2(过量)
CO2(过量)
CO2
C6H5OH
Ca(OH)2、H2O
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第十单元 化学反应速率 化学平衡
第一讲 化学反应速率
课题: 化学反应速率 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法。并能进行相关计算及速率大小的比较。 了解
2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。 理解、掌握
考点预览:1.化学反应速率的概念,反应速率的表示方法、相关计算及速率大小的比较。2.外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
I.考点回顾
一. 化学反应速率
(一). 化学反应速率
1、概念:研究化学反应进行的 程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内 或 来表示。
常用单位为_____________或___________等。
熟悉三种浓度:
起始浓度:指反应物或生成物开始反应时的浓度。常用c(起始)表示。
终了浓度:指反应物或生成物经过一段时间后的浓度。常用c(终了)表示。
变化浓度:指化学反应过程中某一段时间内反应物减少的浓度或生成物增加的浓度。
3、计算公式:(用v表示化学反应速率)
v(某反应物)==
v(某生成物)==
υ=△C/△t (△C—浓度变化量;△t—反应时间)
注意事项:
随着反应的进行,物质浓度不断变化,反应速率也不断变化,因此某一段时间内的反应速率实际是________速率,而不是______速率,均取正值。
对于化学反应:aA(g)+bB(g) == cC(g)+dD(g)有:
a:b:c:d=
一反应里用不同物质浓度变化来表示反应速率时,其数值不一定相同,故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率,但这些数值表示的意义是相同的,均表示该化学反应的快慢。
同一反应在不同条件下反应速率大小比较时,应转化为同一物质的速率进行比较。
(二)影响化学反应速率的因素
1.有效碰撞理论
化学反应发生的先决条件是:反应物分子(或离子)间的 。
有效碰撞概念:相互碰撞的分子具有足够高的 ,且有合适的 时,使 断裂, 发生化学反应,这样的碰撞叫做有效碰撞
活化分子是指 的分子。(其它条件不变时,对某一反应而言,活化分子在反应物分子中所占的 是不变的)
外界条件对反应速率的影响是由 而决定的。
2.影响反应速率因素
内因:反应物本身的 。 外因:我们可以通过改变反应的条件来改变反应速率,其中重要的外界条件为 、 、 、 等
同一化学反应的速率大小与外界条件(外因)有关。具体规律如下:
(1)浓度对化学反应的影响:
在其他条件不变的情况下,增加反应物的浓度,可以________化学反应速率
注意:①此规律只适用于 间的反应或在 中的反应,对于纯液体或固体反应物,一般其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积的大小会影响化学反应速率,一般说固体反应物表面积越大,反应速率越大;表面积越小,反应速率越小。②化学反应若是可逆反应,反应物或生成物浓度的改变,其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述规律。
实验1:少量大理石分别与10ml 1mol/l的盐酸和10ml 1mol/l醋酸反应。观察到的现象为 。从碰撞理论的角度分析这是因为:

实验2:少量大理石分别与10ml 1mol/l的盐酸和10ml 0.1mol/l盐酸反应,观察到的现象为 。然后给后者加热,观察到的现象为
。从碰撞理论的角度分析这是因为:

(2)压强对化学反应的影响:
对于有 参加的化学反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率______;减小压强,反应速率_________。
注意:①对于气体来说,增大压强就是增大反应物的浓度,因而可以增大化学反应速率。若参加反应的物质为 或 (溶液),由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。②对于有气体参加的可逆反应,增大压强,正反应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速率都减小。
(3)温度对化学反应的影响:
在其他条件不变的情况下,升高温度,可_____反应速率,降低温度,可_____反应速率。
注意:①温度每升高100C,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。②温度对反应速率影响的规律,对吸热反应、放热反应都适用。③反应若是可逆反应,升高温度,正反应速率、逆反应速率都增大,但吸热反应速率增加的程度比放热反应速率增加的程度_____(填“相等”、“大”、“小”);降低温度,正反应速率、逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小的程度比放热反应速率减小的程度_______(填“相等”、“大”、“小”)。
(4)催化剂对化学反应的影响:
在其他条件不变时,使用催化剂,能够降低 ,这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大 ,从而增大化学反应速率。
注意:①催化剂是指能够 其它物质的化学反应速率,而本身的 和 在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂可参加化学反应,物理性质可改变,化学性质在反应过程中不改变。②反应若是可逆反应,催化剂可 地改变正、逆反应速率。③催化剂的催化作用往往因接触少量杂质而明显下降甚至破坏,这种现象叫做催化剂中毒。
实验3:在两只试管中分别加入5ml的5%H2O2溶液和洗涤剂,再向其中一支试管中加入少量MnO2粉未,观察到的现象为
。从碰撞理论的角度分析这是因为:

(5)其它条件:
除了上述浓度、压强、温度、催化剂这四大影响因素外,光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物颗粒的大小、溶剂等因素也能影响反应速率。
II.典型例题
[例1]在2A + B3C + 4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A VA = 0.5 mol·L-1·S-1 B VB = 0.3 mol ·L-1·S-1
C VC = 0.8 mol·L-1·S-1 D VD= 1 mol L-1·S-1
[例2]右图表示800℃ 时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t
是到达平衡状态的时间。试回答:
(1) 该反应的反应物是_____________。
(2) 该反应的化学反应方程式为:

(3)若达到平衡状态的时间是2分钟,A物质
的平均反应速率为 。
[例3]用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量硫酸铜溶液 D.不用铁片,改用铁粉
[例4]反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+ D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·(L·min-1)
D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
【例5】对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+ O2(g)= CO2(g)下列说法中错误的是(D)
A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B.升高温度可以加快化学反应速率
C.增加压强可以加快化学反应速率 D.增加木炭的量可以加快化学反应速率
【例6】采用哪些方法可以增大铁与盐酸反应的化学反应速率?(请写出4点)

III.高考真题
1.(2000全国16)已知反应A+3B 2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为1mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.5mol·L-1·min-1  B.1 mol·L-1·min-1 C.2 mol·L-1·min-1  D.3 mol·L-1·min-1
2.(2004理综)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为( )
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
3.(2004全国)在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g) C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是( )
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
4.(2004上海)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g 粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
5.(06四川理综13)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:


下列描述正确的是( )
A、反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D、反应的化学方程式为:X(g)+ Y(g) Z(g)
IV.知识过关
1.设反应C + CO2 2CO ΔΗ1> 0反应速率为V1 ;N2 + 3H2 == 2NH3ΔΗ2< 0 ,反应速率为V2 。对上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化为( )
A、同时增大 B、同时减小
C、V1增大,V2减少 D、V1减小,V2增大
2.可逆反应2SO2 + O2 2SO3,如果SO2的起始浓度为2 mol/L ,2min后SO2的浓度为1.8mol/L,则用SO2的浓度变化表示的反应速率为( )
A、1mol/(L·min) B、0.9mol/(L·min)
C、0.2mol/(L·min) D、0.1mol/(L·min)
3.在2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)反应中,反应物消耗速率、生成物的生成速率之间的关系不正确的是……………………………………… ( )
A、V(SO2)=V(O2)=V(SO3) B、V(O2)=1/2 V(SO2)
C、V(SO2)= V(SO3) D、V(SO3)= 2V(O2)
4.NO和CO都是汽车尾气里有害的物质,它们能缓慢地起反应生成N2和CO2,对此反应,下列叙述中正确的是……………………………………………………( )
A、使用催化剂不能改变反应速率 B、降低压强能使反应速率加快
C、改变压强对反应速率没有影响 D、升高温度能加快反应速率
5.在恒温、恒容的密闭容器进行反应A(g)B(g)+C(g);ΔΗ> 0。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需要反应时间为( )
A、10 s B、大于10s C、小于10s D、无法判断
6.反应2A(气)2B(气)+C(气);ΔΗ> 0,在未用催化剂的条件下已达到平衡,现要使正反应速率降低,[B]减小,应采用的措施( )
A、升温 B、增大反应器体积 C、增大[A] D、降温
7.某温度时,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后C(X2)为0.4mol/L ,C(Y2)为0.8mol/L,生成C(Z)为0.4mol/L,则该反应式可表示为( )
A、X2+2Y22XY2 B、2X2+2Y2 2X2Y
C、X2+3Y2 2XY3 D、3X2+Y2 2X3 Y
8.在一定条件下,可逆反应N2 +3H2 2NH3 ΔΗ<0;达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( )
A. 加催化剂V正V逆都发生变化且变化的倍数相等;
A. 加压V正V逆都增大,且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数;
A. 降温V正V逆都减小, 且V正的减小倍数大于V逆减小的倍数;
A. 加入氩气, V正V逆都增大, 且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数.
第二讲 化学平衡 影响化学平衡的条件
课题: 化学平衡 影响化学平衡的条件 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。 了解、理解
2.理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 理解
3.理解勒沙特列原理的含义。 理解
考点预览:1.化学反应的可逆性、化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。2.浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。3.勒沙特列原理的含义。
I.考点回顾
一. 化学平衡
1.研究的对象: 反应
2.化学平衡状态:在一定条件下 反应中 相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。简称化学平衡。(注意:化学平衡的概念应注意三点:①前提:“一定条件”、“可逆反应”②实质:正、逆反应速率相等③标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变)
3.化学平衡的建立
对于可逆反应,若开始在密闭容器中放入反应物,则此时正反应速率最大,逆反应速率为____。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,正反应速率越来越____,逆反应速率越来越______,反应进行到某一时刻,正、逆反应速率________,此时就达到了平衡,请在图1中画出反应的速率时间图。
若开始只有生成物,没有反应物,请在图2中画出反应的速率时间图。
4.化学平衡的特征:
(1)动:化学平衡是一个动态平衡,可逆反应达到平衡状态后,正、逆反应还在进行,并没有停止。
(2)定:可逆反应达到平衡状态后,反应混合物中各组分的浓度保持不变(一定)。
(3)等:可逆反应达到平衡状态后,正、逆反应速率相等但不等于零。
(4)变:外界条件改变,平衡状态发生改变,即平衡状态发生移动。
5.判断可逆反应是否达到化学平衡的方法:
以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)为例:
(1)速率关系 :(a).V(B耗)= V(B ) (b). V(C ) :V(D ) = p: q
(c). V(A ) :V(C ) = m : p
(2)各成分浓度保持不变
对于反应前后气体体积发生变化的反应,混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而变 ②各物质的物质的量、物质的量浓度不随时间而变化。
应用:可逆反应N2+3H22NH3达到平衡时,下列说法中能表明该反应达到了平衡的是( )
.NH3的生成速率与分解速率相等 .N2、H2、NH3的分子数相等
.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 1∶3∶2 .c(N2) = c(H2) = c(NH3),且保持不变
.NH3的生成速率与N2的分解速率之比为2∶1
.NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3
.条件不变时,c(N2) 、 c(H2)、 c(NH3)保持不变
.H2的生成速率与N2的分解速率之比为3∶1
.H2的生成速率与N2的生成速率之比为3∶1
.在形成6molN-H键的同时有3molH-H键形成
.在断裂6molN-H键的同时有3molH-H键形成
二、影响化学平衡的条件:
1.化学平衡的移动:
可逆反应中,旧化学平衡的 ,新化学平衡的 的过程叫做化学平衡的移动。
注意:化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时 的条件,使正、逆反应速率不再相等,然后在新的条件下达到正、逆反应速率________。也就是说,化学平衡的移动是:平衡状态→不平衡状态→新平衡状态
2.影响化学平衡的条件
(1)浓度对化学平衡的影响
当其他条件不变时, ,平衡向正反应方向移动;
平衡向逆反应方向移动。
注意:固体及纯液体的浓度是一定值,不因量的多少而改变,所以增加或减少固体及纯液体的量,不会影响平衡状态。
(2)压强对化学平衡的影响
当其他条件不变时,在有气体参加反应的平衡体系中,增大压强使平衡向气体体积________的方向移动;减小压强使平衡向气体体积________的方向移动。
注意:
①压强的改变对化学平衡的影响只针对有 参加且 在反应前后有变化的平衡体系。
②增大压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定______原平衡状态的速率;减小压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定______原平衡状态的速率。
(3)温度对化学平衡的影响
当其他条件不变时,升高平衡体系的温度,平衡向________的方向移动;降低温度,平衡向________的方向移动。
注意:只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定________原平衡状态的速率。反之亦然。
(催化剂: 催化剂的使用同等程度地改变正逆反应速率,对化学平衡无影响,但能缩短到达平衡所需的时间.)
勒沙特列原理:如果改变影响平衡的某一条件(如浓度、压强、温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.
小结:改变外界条件对平衡移动的分析及说明
以一般反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+xD(g) △H=Q(Q<0)通式为例来总结浓度、温度、压强三者对化学平衡的影响及其规律,在以下v(速率)—t(时间)图象中,纵坐标为反应速率(v),横坐标为时间(t)。
反应特征 改变条件 改变条件瞬间 达到新平衡前 平衡移动方向 v—t图
V正 V逆 V正与V逆关系
放热反应 升高温度
降低温度
m+n减小压强
m+n=p+x 增大压强
减小压强
增大c(A)
增大c(D)
减小c(A)
减小c(D)
使用催化剂(正催化剂)
说明:⑴增大浓度(不论反应物还是生成物)、增大气体压强或升高温度后,不论平衡向那个方向移动,建立新平衡的正逆反应速率都___________原来平衡时的正逆反应速率,反之则小于。
⑵压强对化学平衡的影响,只限于有气体参加或生成的反应,且_______的平衡体系。
⑶使用催化剂,他可同等程度地加快或减慢正、逆反应速率,不会出现________的情况,因而平衡_______________,但能改变达到平衡所需______________。
⑷不论使用任何条件,使化学平衡产生移动,移动的结果都不可能使可逆反应体系中任何一种组成的浓度变化为零。
3.化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”
设平衡时,A的物质的量的变化为x mol
例: mA + nB pC + qD
计量数 m n p q
起始: a b 0 0
转化: x
平衡:
注意 :①转化量与方程式中各物质的系数成比例;
②这里a、b可指 物质的量、浓度、体积等。
4.解答图象题常用的几条重要规律:
①定项分析:(固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响)
②温度越高 到达平衡所需时间就越短;(同压强时)
③压强越大 到达平衡所需时间就越短;(同温度时)
④使用催化剂 到达平衡所需时间就越短;
解答图象题的方法与思路是:
⑴看懂图象:一看面(即看清横坐标和纵坐标),二看线(即看线的走向、变化的趋势),三看点(即看线是否通过原点,两条线的交点及线的拐点),四看要不要作辅助线(如等温线、等压线),五看定量图象中有关量的多少。
⑵联想规律:即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。
⑶作出判断:依题意仔细分析作出正确判断。
应用:可逆反应A(气)+2B(气)nC(气),在不同压强(P1、P2)下,测得C的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是( )
A、P1>P2 ,n >3 B、P1>P2 ,n <3
C、P1<P2 ,n >3 D、P1<P2 ,n <3
5.惰性气体对化学平衡的影响:
(1)压强不变,充入惰气(实质:体积增大)平衡向气体体积增
大方向移动;
(2)体积不变,充入惰气,平衡不移动。
实质:体积是否变化
三、化学平衡的难点:等效平衡
1·定义:在同一条件下(恒温、恒容 或 恒温、恒压)的同一可逆反应,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,达到平衡时,相同物质的百分含量( 、
等)都分别相等的化学平衡互称为等效平衡。
“相似”等效平衡:平衡时,相同物质的百分含量分别相同,但是物质的
2·分类: 不相同。
“全”等效平衡:相同物质不仅百分含量相同,而且物质的量也相同。
3·判断方法:使用极限转化的方法将各种情况下的起始物换算成相同的反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相等或相当。
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达等效平衡时的状态规律如下表:
反应条件 等效条件 结果
恒温恒容(△n(气)≠0) 不同起始物换算成相同物质表示时, (填“比例”或“物质的量”)相同 两次平衡时,各组分百分含量 ,物质的量、浓度等 同
恒温恒容(△n(气)=0) 投料换算成相同物质表示时, (同上)相同 两次平衡时,各组分百分含量 ,物质的量、浓度等 变化。
恒温恒压 不同起始物换算成相同物质表示时, (同上)相同 两次平衡时,组分百分含量 ,物质的量 变化。
应用1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是( )
A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B
C.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D
应用2.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)
已知加入1 mol H2和2 mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表“已知”项)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(1)~(3)的状态,填写表中的空白:(调研96.24)
编 号 起 始 状 态 平衡时HBr物质的量(mol)
H2 Br2 HBr
已知 1 2 0 a
(1) 2 4 0
(2) 1 0.5a
(3) m n(n≥2m)
应用3.(2003广东26)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(g)+B(g)C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为3amol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=2mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是因为

II.典型例题
[例1]在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后,再向该容器充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是( )
A、平均相对分子质量增大 B、NO2的转化率提高
C、压强为原来的2倍 D、颜色变浅
[例2]在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应:aA(气)+bA(气)gG(气)+hH(气);△H=-QkJ/mol ,图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度(T)或压强对化学平衡与反应速率的影响(t表示时间),则下列结论中正确的是( )
A、开始时充入G和H a+b<g+h Q<0
B、开始时充入G和H a+b<g+h Q>0
C、开始时充入G和H a+b>g+h Q>0
D、开始时充入A和B a+b>g+h Q>0
[例3].(2005高考题).一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g) + B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )
A、2 mol C B、2 mol A、1 mol B和1 mol (He不参加反应)
C、1 mol B和1 mol C D、2 mol A、3 mol B和3 mol C
[例4].体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率( )
A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法判断
III.高考真题
1.(2001上海24)某化学反应2AB+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)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(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
2.(02广东)1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+a Y(g) b Z(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是( )
A.a=1,b=1 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
3.(02广东)将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)2H2+O2 2CO+O22CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是 和 ,或 和 。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= mol。(用含a、b的代数式表示)
4.(03全国)某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
5.(04理综)某温度下在密闭容器中发生如下反应:
2E(g) 若开始时只充入2mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
6.(04全国)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
⑴若反应在某时刻t时,nt (N2) = 13mol,nt (NH3) = 6mol,计算a的值
⑵反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平移时NH3的物质的量。
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始)∶n(平) = 。 ⑷原混合气体中,a∶b = 。
⑸达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α (H2)= 。
⑹平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
解:
7.(05广东)在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:
2NO2(g)? O2(g) + 2NO(g);ΔH>0, 达到
平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线
的是( )
A、当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量
B、当X表示压强时,Y表示NO2的转化率
C、当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
D、当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量
8.(05全国)12.右图是温度和压强对X + Y 2Z 反应影响的示 意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的△H>0
9.(05北京)7.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( )
10(05天津)在密闭容器中,在一定条件下,进行下列反应:
NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
11.(06全国理综)反应 2A(g) + B(g) 2C(g);△H > 0 。下列反应有利于生成C的是( )
A. 低温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 高温、低压
12.(06广东19)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处
n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时
刻,n(H2)比上图中d点的值大
13(06江苏16)某化学科研小组研究在其
他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的
影响,得到如下变化规律(图中P表示压强
,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,下列结论正确的是( )
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
IV.知识过关
1、在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(气)+O2(气)2NO2(气);ΔΗ<0,不能说明已达到平衡状态的是( )
A、正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B、反应器中压强不随时间变化而变化
C、混合气体颜色深浅保持不变 D、混合气体平均分子量保持不变
2、在一定温度下,反应A2(气)+ B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是( )
A、单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的AB
B、容器内的总压强不随时间变化
C、单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D、单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
3、下列叙述表示可逆反应N2 + 3H2 2NH3一定处于平衡状态的是( )
A、N2、H2、NH3的百分含量相等
B、单位时间,消耗a mol N2的同时消耗3mol H2
C、单位时间,消耗a molN2的同时生成3a mol H2
D、反应若在定容的密器中进行,温度一定时,压强不随时间改变
4、对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(气) + B(气) C(气)+D(气)在恒温下已达到平衡的是( )
A、反应容器的压强不随时间而变化 B、A气体和B气体的生成速率相等
C、A、B、C三种气体的生成速率相等 D、反应混合气体的密度不随时间而变化
5、下列说法中,可以表明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成
B、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂
C、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键形成
D、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键断裂
6、在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态说明达到平衡标志的是( )
A、[N2O4]=[NO2]的状态 B、N2O4处于不再分解的状态
C、NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态 D、体系的颜色不再发生改变的状态
7、在高温下,反应2HBr(气)H2(气)+Br2(气)ΔΗ> 0达到平衡,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、增大氢气浓度
8、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减小的是( )
A、Na2S B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
9、在t1℃时2A(气) B(气) ΔΗ=Q;达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2℃时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1℃升温至t2℃时,下列说法中正确的是( )
A、若M1>M2 ,平衡右移,Q<0      B、若M1<M2 ,平衡左移,Q<0
C、若M1>M2 ,平衡左移,Q>0      D、若M1<M2 ,平衡右移,Q>0
10、在密闭容器中发生如下反应:mA(气)+nB(气)pC(气)达到平衡后,温度一定时,将气体体积压缩到原来的1/2 ,当达到平衡时,C的浓度的为原来的1.9倍,若压缩时温度不变,则下列说法中不正确的是( )
A、m + n > p B、A的转化率降低
C、平衡向逆反应方向移动 D、C的体积百分含量增加
第三讲 合成氨工业
课题: 合成氨工业 目标要求 完成情况
考纲要求 1.以合成氨工业生产为例,用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。 理解
考点预览:1.合成氨工业生产条件。
I.考点回顾
一.合成氨的原理:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);ΔΗ<0
二.合成氨工业
1.适宜条件的选择
目的:尽可能加快 和提高反应进行的
依据:外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律
①既要注意外界条件对二者影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
原则②既要注意温度、催化剂对速率影响的一致性,又要注意催化剂的活性对温度的限制
③既要注意理论生产,又要注意实际应用的可能性
2、理论分析
合成氨反应 N2 + 3H2 2NH3(正反应为放热反应)(1体积)(3体积) (2体积)
分析角度反应条件 使合成氨的速率快(从化学反应速率分析) 使平衡混合物中NH3的含量高(从化学平衡原理分析)
压强
温度
催化剂
其它措施
3、适宜条件:
温度: 0C 压强: Pa 催化剂:
4.*合成氨工业简述
(1).原料气的制备、净化和压缩
①N2来源于空气:方法一:空气液化法; 方法二:用碳除氧法
②H2来源于水和燃料:C + H2O(g) CO + H2 ;CO + H2O(g) CO2 +H2
除去杂质后,将N2和H2混合气体用压缩机压缩至高压。
(2).氨的合成:N2 + 3H2 2NH3
(3).氨的分离:通过冷凝将氨液化,然后将氨分离,分离出的混合气体经循环操作继续合成。
(4).流程:原料气的制取→净化→压缩→合成→分离→液氨
II.典型例题
[例1]合成氨时既要使合成氨的产量增大又要使反应速率加快,可采取的办法是( )
①减压 ② 加压 ③ 升温 ④ 降温 ⑤ 及时从平衡混合气体中分离出氨气 ⑥补充N2或H2 ⑦ 加催化剂 减少N2或H2的量
A、③④⑤⑦ B、②④⑥ C、②⑥ D、②③⑥⑦
[例2]已知:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H<0; 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0 回答下列问题:
(1)从影响速率和平衡的因素分析,要有利于NH3和SO3的生成,理论上应采取的措施是
.
实际生产中采取的措施分别是:合成氨: ,合成SO3:
(2)在实际生产的合成氨过程中,要分离出氨气,目的是_______________,而合成SO3过程中,不需要分离出SO3,原因是______________________________________
III。知识过关
1. 将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
NH4I(固) NH3(气) + HI(气) 2HI(气) H2(气) + I2(气)
当反应达平衡时,[H2]= 0.5 mol·L-1[HI]= 4 mol·L-1则NH3的浓度为( )
A. 3.5 mol·L-1 B. 4 mol·L-1 C. 4.5 mol·L-1 D. 5 mol·L-1
2. 下列事实中不能利用勒沙特列原理来解释的( )
A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多 B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.高压有利于合成氨的反应 D. 500℃左右比室温更有利于氨的合成
3. 在一个6L的密闭容器内,放入3LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生下列反应:4X (气) + 3Y(气) 2Q(气) + nR(气)达平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
4 已知某可逆反应mA(g) + n B(g) pC(g) ;Δ H=-Q在密闭容器中进行,图中表示在不同反应时间t时,温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的( )
A. T1 < T2 P1 > P2 m + n >P Q < 0
B. T1 > T2 P1 < P2 m + n >P Q < 0
C. T1 < T2 P1 > P2 m + n

0
D. T1 > T2 P1 < P2 m + n

5. 近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:NH3 + HClOH2O + NH2Cl(一氯氨)
NH2Cl较HClO稳定,试分析液氨能延长液氯杀菌时间的原因:
6. 一定条件下A2、B2、C的起始浓度分别为a、b、c mol·l-1可逆反应A2(g) + B2(g) 2C(g)达平衡状态,测得[A2]=0.5 mol·L-1[B2]= 0.1 mol·L-1,[C]= 1.6 mol·L-1
问:(1)a、b应满足的条件是
(2)a的取值范围是 ,理由是当
7.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8,则氮气的转化率为( )
A、75% B、50% C、25% D、20%
8.在一定条件下,其密闭容器中发生了如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)ΔΗ<0;反应达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶5。保持其它条件不变,升温后达到新平衡时,SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol,此时容器内SO3的物质的量应为( )
A、1.8mol B、2mol C、2.2mol D、2.4mol
9.在体积为a L的密闭容器中,放入2 LA气体和1 LB气体,在一定条件下发生反应:3A(气)+B(气)nC(气)+2D(气),反应达平衡后,A的浓度减少到原来的1/2,混合气体的平均相对分子质量增大了1/8倍,则反应式中的n值为( )
A、1 B、2 C、3 D、4
小专题--化学平衡图象测试
一、选择题(每题有一个或二个选项符合题意,本题包括13小题,每小题6分,共78分)
1.等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列各图中表示其产生氢气的总体积(V)与时间的关系正确的是( )
2.由可逆反应绘出图像如图,纵坐标为生成物在平衡混
合物中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是 ( )
A.反应物中一定有气体
B.生成物中一定有气体
C.正反应一定是放热反应
D.正反应一定是吸热反应
3.在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到
平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是
A.正反应是吸热反应 B.逆反应是吸热反应
C.m+n>p+q D.m+n4.600℃,A.B.C三种气体在密闭容器中,浓度变化情
况如图所示,仅从图上分析不能得出有关A的结论的是( )
A.A是反应物
B.前4分钟,A的分解率是0.1mol/(L.min)
C.4分钟后,若升高温度,A的转化率增大
D.4分钟后,若增大压强,A的转化率减小
5.对于可逆反应,A2(g)+3B2(g) 2AB3(g),△H<0(正反应放热),下列图像不正确的是( )
6.可逆反应2A+B2C(g);,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一定是气体
D.A和B可能都是气体
7.已知某可逆反应在密闭容器中进行:
A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)(放热
反应),图中曲线b代表一定条件下
该反应的过程,若使曲线b变为曲线a,
可采取的措施是( )
A.增大A的浓度 B.缩小容器的容积
C.加入催化剂 D.升高温度
8.今有X(g)+Y(g) 2Z(g); △H<0从反应开
始经过t1后达到平衡状态,t2 时由于条件 改变,
平衡受到 破坏,在t3时又达到平衡,据右图回答:
从t2→t3的曲线变化是由哪种条件引起的( )
A.增大X或Y的浓度 B.增大压强
C.增大Z的浓度 D.升高温度
9.一定条件下,将X和Y两种物质按不同比例 放
入密闭容器中,反应达到平衡后,测得X、
Y转化率与起始时两种物质的物质的量之比
{n(x)/n(y)}关系如图,则x和y反应的
方程式可表示为 ( )
A.X + 3Y 2Z B.3X+Y2Z
C.3X + 2Y Z D.6X+ 2Y Z
10.在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g) R(g) + 2L此反应符合右图,下列叙述正确的是( )
A.正反应吸热 ,L是气体
B.正反应吸热, L是固体
C.正反应放热 ,L是气体
D.正反应放热 ,L是固体或液体
11.某可逆反应L(s) + G(g) 3R(g) ΔH>0 (正反应为吸热反应), 右图表示外界条件温度压强的变化对上述反应的影响。试判断图中Y轴可以表示( )
A.平衡混合气中R的质量分数
B.达到平衡时G的转化率
C.平衡混合气中G的质量分数
D.达到平衡时L的转化率
12.反应mA(s) + nB(g) eC(g) + fD(g)反应过
程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)
和压强(P)的关系如图,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%增大
B.达到平衡后,若升温,平衡左移
C.化学方程式中n>e +f
D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡右移
13.在其它条件一定时,图中曲线表示反应2NO(g)
+ O2(g) 2NO2(g)(吸热反应)达平衡时
NO的转化率与温度的关系,图上标有A、B、C、
D、E点,其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是( )
A.A或E B.B点
C.C点 D.D点
二、填空题(共22分)
14.可逆反应:aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g);ΔH=Q
根据图回答:① 压强 P1比P2 填(大或小)
② (a +b)比(c +d) 填(大或小)
③ 温度t1℃比t2℃ 填(高或低)
④ Q值为 填(正或负)(正值表示正反应吸热,负值表示正反应放热)
15.两种气态单质按下列反应X2(g) + Y2(g) 2XY(g),
X2与Y2按一定比例混合,在不同温度下经一定时间反
应,混合物中X2的体积分数变化如图所示,试确定该
反应是吸热反应还是放热反应 。
16.对于反应2A(g) + B(g) 2C(g)在反应过程中C的质
量分数随温度变化如图所示,试确定:
(1)T0对应的V正与V逆的关系是 。
(2)正反应为 热反应。
(3)A、B两点正反应速率的大小关系 。
(4)温度T<T0时,Wc逐渐增大的原因是 。
A
B
C
t
v
图1
t
v
图2
0 x
y
n
t2
·
·
·
·
·
a
b
c
d
e
NH3
H2
0
t1
t
T1
T2
P2
P1
反应时间
反应温度
反应ⅡA:2A(g)C(g)
反应I:2A(g)+B(g)2C(g)
T2
T2
T1
反应Ⅳ:A(g)+B(g)2C(g)
反应Ⅲ:3A(g)+B(g)2C(g)
压强
n(B)起始
T1

第2题图
第3题图
第4题图
第6题图
第7题图
第8题图
第9题图
X或Y的转化率
第10题图
第11题图
第12题图
第13题图
第15题图
第14题图
第16题图
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X-第 1 页 共 20 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 碱金属 第一讲: 钠及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求:1.钠的重要物理性质,化学性质。 掌握
2.Na2O,Na2O2的重要性质及典型计算 理解
2.Na2CO3,NaHCO3的重要性质及典型计算 掌握
考点预览: 1、金属钠的化学性质2、Na2O2的性质及有关计算3、Na2CO3和NaHCO3
2006年8月
考点精析
考点一 金属钠的化学性质
钠原子最外层只有 个电子,在反应中极易 这个电子,所以单质钠具有强 性.
1.化合反应 钠与非金属单质( 等)发生化合反应.(写出有关的化学方程式)要注意钠与氧气(或空气)在不同条件下反应,其反应现象、反应物用量、产物的结构和稳定性不同.
2.置换反应:钠可与酸(H+)、水、乙醇、苯酚等发生置换反应,实质是钠原子与其电离出的H+的反应,所以H+浓度不同,反应剧烈程度不同.
3.与盐溶液反应:金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性虽然强于H+,但其反应速率远小于钠原子与H2O的反应速率,故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应;然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应.如果是铝盐溶液,还要考虑钠与铝盐的量的问题,因过量的NaOH能溶解Al(OH)3,(写出钠与硫酸铜溶液或氯化铝溶液反应的离子方程式).
知识要点
一、钠的物理性质
金属钠质地 、 光泽,密度比水 ,能 于水面,
熔点低。是 的良导体。
二、钠的化学性质
与氧气反应 常温:生成 ;点燃:生成 ( 黄色火焰)
与卤素反应 钠在氯气中燃烧产生 ,实验时最好用 燃烧匙
点燃钠以前要 。
硫反应 常温下钠和硫粉研磨剧烈反应而 。
与水反应 Na + H2O →
解释实验现象; 浮 熔
游 响
红 (加酚酞)
实质:钠置换
与酸反应: 直接与H+发生氧化还原反应(置换),Na过量时则“先酸后水”
与盐反应; 水溶液:先与水反应,生成的碱再与盐发生复分解反应
钠与硫酸铜溶液反应
钠与氯化铁溶液反应
钠与氯化铵溶液反应
钠与氯化铝溶液反应
熔融盐:直接发生置换反应(如4Na+TiCl4=4NaCl+Ti)
存在: 只以化合态存在,以NaCl为主,还有Na2SO4,Na2CO3,NaNO3等
保存: 密封保存,通常保存在
用途: 制取Na2O2等化合物,钠钾合金(常温下为液体)作 还原金属(Ti)
工业制法:2NaCl == 2Na+Cl2
例1 (2002年高考上海卷)在烧杯中加入水和苯(密度0.88 g/cm3)各50 mL.将一小粒金属钠(密度0.88 g/cm3)投入烧杯中.观察到的现象可能是 ( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处上、下跳动
练习1.将一小块钠投入盛有5 mL澄清石灰水的试管里,不可能观察到的现象是 ( )
A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊
考点二Na2O2的性质及有关计算
1.Na2O2的性质
除信息外,高中阶段我们只考虑Na2O2与水、二氧化碳和酸溶液的反应,其反应实质是Na2O2 (可视为弱酸强碱盐)遇水先发生水解反应(非氧化——还原反应),与CO2、酸的反应(干燥的CO2实际不与Na2O2反应)也是如此.
(1)与水反应的实质Na2O2+2H2O=2NaOH+H 2O2,生成的双氧水(H 2O2)不稳定迅速发生分解(属于氧化一还原反应)2H2O2=2H2O+O2 ,这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因.将两步合并得: ,两边相同的水消去..
(2)与CO2及酸的反应的实质:可以认为过氧化钠先与水发生上述反应,CO2再与NaOH反应生成Na2CO3,总方程式为: .对于酸也可认为过氧化钠先与水发生上述反应,酸再中和NaOH,都是写总方程式.因为Na2O2与酸反应生成物中不只有盐和水,还有氧气.因此Na2O2属于过氧化物,不是碱性氧化物.
知识要点
钠的氧化物和氢氧化物:
名称和化学式 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 氢氧化钠(NaOH)
色态 白色固体 淡黄色固体 无色固体
类别 碱性氧化物 离子化合物 过氧化物 离子化合物 碱 离子化合物
电子式
氧元素化合价 价 价 价
化学键 离子键 离子键 非极性键 离子键 极性键
稳定性 不稳定 比Na2O稳定
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 不反应
与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2NaO2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O NaOH+HCl=NaCl+H2O
与酸酐反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3
与盐溶液反应 Na2O+2NaHSO=Na2O+H2O+CuSO4= 2Na2O2+4NaHSO4=2Na2O2+H2O+CuSO4= NaOH+NaHSO4=2NaOH+CuSO4=
制法 2Na+Na2O22Na2O6Na+2NaNO2=N2+4Na2O 2Na+O2Na2O2 Na2O+H2O=2NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2
用途 制氢氧化钠 漂白剂、供氧剂、氧化剂 化工原料、制纸浆、肥皂
Na2O2的有关计算
(1)固体质量的差量的计算
2 Na2O2十2CO2=2Na2CO3+O2 固体质量差
156 g 212 g m=56 g
2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 固体质量差
156 g 160 g m=4 g
由此可见,每有2 molCO2参与反应,固体增重为56 g,相当于2 molCO的质量,每有2 mol H2O参与反应,固体增重为4 8,相当于2 mol H2的质量.即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应,固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2质量. 因此,Wg通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,---;n=0,1,2…)的物质在O2中燃烧,将其产物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重Wg.依据反应原理,概括为Na2O2把CO或H2“吃“进去,故质量增加的量就是原物质的质量. (CO)m(H2)n熟悉的物质如:CO、H2、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等.
(2)气体体积差量的计算
2 Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 气体体积差
2 1 V=1
2 Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2 气体体积差
2 1 V=1
由此可见,CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应,体积变为原来的一半,即
V(O2)=1/2V(CO2),V(O2)=1/2V[H2O(g)].
结论一 每mol CO2和每mol H2O与足量Na2O2完全反应后,Na2O2固体质量增加分别为28克和2克,相当于增加1mol CO 和 1mol H2 的质量。
1、在120℃、1atm,3.2克CO、H2混合气体充分点燃后,将生成的气体与足量Na2O2反应,Na2O2增重质量为 克。
2、在120℃,使18克CH3OH完全燃烧的产物,通过足量Na2O2,Na2O2固体质量增加 克。
结论二:若使m克某有机物完全燃烧后的产物,,通过足量的Na2O2,Na2O2固体可增重m克,则该有机物的组成通式可以表示为 。
3、在120℃,使 m克丙三醇、萄萄糖、甲酸甲酯的混和物完全燃烧后的产物,通过足量的Na2O2,Na2O2可以增重 克。
4、将含O2和CH4的混合气体,充入含有23.4克Na2O2固体的密闭容器中,经电火花引燃,充分反应后,容器内的温度为150℃,压强为零,将残留物溶于水无气体放出,则混合气体中CH4和O2的体积比为
结论三:有机物混合物的组成只要符合(CO)m (H2)n 的形式,则m克混和物完全燃烧后,产物通过足量的Na2O2,Na2O2可以增重m克。
5、在120℃,将m克乙烷完全燃烧的产物,通过足量的Na2O2, Na2O2可以增 克。
6、在120℃,将m克甲酸完全燃烧的产物,通过足量的Na2O2, Na2O2可以增 克。
结论四:1mol组成为CxHy或CxHyOz的有机物充分燃烧后,产物通过足量Na2O2,Na2O2增重的质量相当于x mol CO和y/2 mol H2的质量和。
考点三Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐.二者既有区别又有联系.分析如下:
1.都能与强酸(H+)反应产生CO2,但反应的剧烈程度不同,根据反应的剧烈程度可进行鉴别.
向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):2HCI+Na2CO3=2NaCI+CO2+H2O;若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):
HCl+Na2CO3=NaCI+NaHCO3(无气泡),
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2 +H2O.
由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理.
2.遇石灰水时,反应的离子方程式虽不同,但都能反应生成CaCO3沉淀,故不能用石灰水鉴别它们.
3.遇NaOH溶液时,Na2CO3不反应,NaHCO3反应,但由于没有明显现象,故不能用NaOH溶液鉴别它们.
4.NaHCO3不稳定,受热分解可生成Na2CO3,这说明Na2CO3比NaHCO3稳定.同时也可用加热法除去混在Na2CO3中的NaHCO3.
5.CO2通人NaOH溶液,CO2少量时生成Na2CO3,CO2过量时,最终生成NaHCO3.故用通CO2的方法可除去混在NaHCO3,溶液中的Na2CO3.Na2CO3的溶解性强于NaHCO3的溶解性,在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通人CO2,会析出NaHCO3晶体,
知识要点
氢氧化钠 俗名: , , .
物理性质: 色固体,易溶 ,有强 性,易 (可作干燥剂)
化学性质:具有强碱通性(与 反应,与 反应,与 反应,与 等盐反应);与羧酸,酚等酸性有机物反应;与Cl2,S反应;与两性氧化物或两性氢氧化物反应;提供碱性条件,使某些有机物发生反应;促进卤代烃的水解,消去反应,酯类的水解,油脂皂化等。
制法: 电解食盐水法:
石灰纯碱法:
保存:密封保存。其试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞,因为它能与玻璃中的 反应;SiO2+NaOH= 生成的 使玻璃塞与瓶口
Na2CO3与NaHCO3的比较
名称和化学式 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
颜色和状态 白色晶体 白色粉末
水中溶解性 易溶 易溶(比Na2CO3)小
热稳定性与水反应 稳定CO32- + H2O HCO3-+OH- HCO3- + H2O H2CO3+OH-水解,程度较大 不稳定 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OHCO3- + H2O H2CO3+OH-水解,程度较小
与酸反应 CO32-+H+=HCO3-HCO-3+H+=H2O+CO2 HCO3-+H+=CO2+H2O
与某些碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应 BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl2Al3+ + 3CO32- + 3H2O NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2Al3+ + 3HCO3-
与CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应
相互转化 Na2CO3 NaHCO3
制法 NaOH+CO2=NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2(工业制法)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3 +NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O NaOH+CO2=NaHCO3
鉴别 加酸产生CO2加热难分解 加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2
用途 制玻璃、肥皂、造纸、纺织 发酵粉、治胃酸过多
例4 (2004年辽宁统考)18.4 g NaHCO3和NaOH的固体混合物,在密闭容器中加热到约250℃,经充分反应后排出气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6 g,试计算原混合物中NaOH的含量.
练习4.过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合,在密闭体系中充分加热,最后排出气体物质,残留物是( )
A. Na2O、NaOH B.NaHCO3、Na2CO3 C.Na2CO3 D.NaOH
练习 5.将agNH4HCO3与NaOH的混合物于密闭容器中充分加热.反应后将生成的气体排出,称其质量为bg.求原混合物中NaOH的质量分数.
练习6.某化学课外活动小组欲制取Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题.可供选择的试剂有; A.大理石 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液 D.澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下;
甲:NaOH溶液CO2 Na2CO3溶液
乙:NaOH溶液 CO2 ① NaHCO3溶液 加热蒸干灼烧② Na2CO3固体 H2O Na2CO3溶液
丙:NaOH溶液 CO2 NaHCO3溶液 Na2CO3溶液
请回答下列问题:
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案 :
乙方案:
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有
(3)假设反应③所得NaHCO3的溶液中含有Na2CO3,现要利用A~D四种试剂证明Na2CO3的存在,你所选择的试剂有 (填试剂代号).
A.BaCl2 B,Ba(NO3)2 C.Ba(OH)2 D.盐酸
(4)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解NaHCO3乙同学选择澄清石灰水测定其中的NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的 若能,请说明计算所需的数据,若不能,请简要说明理由.
高考真题
1、(2005年高考江苏理综9)下列有关钠的叙述中,错误的是(C )
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
2、(04年上海高考17)等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为(A )
A.3:4:1 B.3:3:2 C.6:7:3 D.6:9:0
3、(2003年上海考14)NaH是—种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是( B )
A 跟水反应时,水作氧化剂 B NaH中H-半径比Li+半径小
C 跟液氨反应时,有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时,NaH被氧化
4、(2002年上海高考题1)为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是( C )
A Mg2+ B Ca2+ C Na+ D Fe3+
5、(1998年上海高考题9)在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为 (D )
A.1.34mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL
(1998年上海高考题)下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是( D )
A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氧化钠 D.碳酸钡
6、(1997年上海高考题)将CO2气体通入CaCl2溶液,若要有白色沉淀产生,可加入的试剂是( D )
A 硫酸氢钾溶液 B 碳酸氢钙溶液 C 氯水 D 氢氧化钠溶液
7、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或二种.现将13.8g样品加入足量水,样品全部溶解.再加入过量的CaCl2溶液,得到9g沉淀.对样品所含杂质的正确判断是( A B ).
(A)肯定有KNO3 (B)肯定有KNO3,可能还含有Na2CO3
(C)肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 (D)肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
8、(1996年上海高考题7)下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( B ).
(A)干冰灭火剂 (B)黄砂 (C)干粉(含NaHCO3)灭火剂 (D)泡沫灭火剂
(2002年广东高考23)(7分)在一定条件下,使H2和O2的混合气体26 g充分发生反应。所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2 g 。求原混合气体中O2和H2的质量。
(2000年山西理综)请据图回答,经数小时后,U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)C
A、A处上升,B处下降
B、A、B两处都下降
C、A处下降,B处上升
D、A、B两处都不变
9、(2005年高考全国理综卷I-11)(15分)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放人锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到b g
④从分液漏斗滴人6mol·L-1 的硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为d g
请填空和回答问题:
⑴在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,
说明
⑵装置中干燥管B的作用是
⑶如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果 (填偏高、偏低或不变)
(4)步骤⑤的目的是
(5)步骤⑦的目的是
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。
10、(1997年上海高考题)某课外小组模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0-50毫升),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答:
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):
(2)C装置中放入的反应物是 和
(3)装置A的作用是 装置B的作用是
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意 和 (填写字母编号) a视线与凹液面最低处相平 b等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数 c读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平 d读数时不一定使 甲、乙两管液面相平
11、(1994年全国考)(9分)现有一定量含有Na2O杂质的Na 2O2试样.请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na 2O2试样的纯度,(可供选用的反应应物只有CaCO3固体,6mol/L盐酸和蒸馏水).
请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式.
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略).
12、(2006北京26)(17分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。


请回答:
(1)W的电子式是 。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是 。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。


①装置Ⅰ中反应的化学方程式是 。
装置Ⅱ中物质的化学式是 。
②用Ⅹ含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图选择必要的装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是 。
⑵ HCO + OH— = CO + H2O
⑶ ①Na2CO3 + H2SO4 = Na 2SO4 + CO2↑ + 2H2O
或2NaHCO3 + H2SO4 = Na 2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O ;Na2O2
② H2O2 ; Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
⑷ 2Na2CO3 + Cl2 + H2O = Na ClO +Na Cl + 2NaHCO3
13、(全国卷Ⅰ-28).(15分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供养剂。请选择适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行试验,证明过氧化钠可作供养剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:_________________
(2)填写表中空格:(请在答题卡上填写)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:__________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:__________________________。
评分细节
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(3分)
符合题意的都给3分,如:
NaHCO3 + HCl === NaCl + CO2↑+ H2O
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑+ H2O
NaHCO3 + HNO3 === NaNO3 + CO2↑+ H2O
注:方程式没配平不给分,生成物CO2没标“↑”不扣分
(2)(5分)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中混入的HCl
C 过氧化钠 与CO2和水气反应,产生O2
D NaOH溶液 吸收未反应的CO2气体
每空正确给1分,共5分
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(3分)方程式错误不给分
(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用姆指堵住试管口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气。(4分)
四个要点,每个要点1分
①关闭分液漏斗活塞 ②堵住试管口
③带火星木条复燃落石出④证明结论是氧气
小专题有关过氧化钠试题归纳
1、将7.8gNa2O2 投入到92.2g水中,所得溶液的质量分别是: ( )
A、等于7.8% B、大于8% C、小于8% D、等于8%
2、将8gNa2O2 与Na2O 、NaOH、Na2CO3 的混合物与20g质量分数为36.5%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,所得固体质量为: ( )
A、8g B、10.8g C、11.7g D、15.3g
3、将m molNaHCO3 和n molNa2O2 的固体混合物置于密闭容器中,加热到250℃,使其充分反应,当n/m 的比值在不同范围时,分析最后生成的气体和残余固体的可能组成。
4、200℃时,11.6gCO2 和 H2O 的混合气体与足量的Na2O2 反应,反应后固体质量增加了3.6g,则原混合气体的平均相对分子质量和生成O2 的质量分别为 ( )
A、11.2,4g B、16 ,8g C、23.2 , 8g D、46.4 ,4g
5、将16g 甲烷和xg氧气的混合气体装入放有过量的Na2O2 的密闭容器中,并通过电火花不断地点火,维持150℃,反应到最后,恢复到原状态时,无气体残留,求x的值。
6、在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.01mol钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠,然后各加入100mL水并搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁四个烧杯中所得溶液的质量分数大小为 ( )
A、甲<乙<丙<丁 B、丁<甲<乙=丙
C、甲=丁<乙=丙 D、丁<甲<乙<丙
7、将2mol NaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下让其充分反应后得到的固体,经测定Na2O2无剩余,则最后固体的物质的量为: ( )
A.1~2mol之间 B.1~4mol之间 C.2~4mol之间 D.大于4mol
8.等物质的量的N2、O2、CO2、混合气体通过Na2O2后,体积变为变为原体积的11/12(同
温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为 ( )
A.4:5:2 B.4:6:1 C.6:4:3 D.6:2:3
9、在天平两边各放一质量相等的烧杯,分别放入100g水,向左盘烧杯中加入4.6g金属钠,为保持天平平衡,向右盘烧杯中应加入Na2O2 的质量约是 ( )
A、4.52g B、5.12g C、5.54g D、6.22g
10.把Fe和Fe2O3组成的某混合物放入250mL2.0mol·L-1的HNO3溶液中,充分反应后,生成的NO气体在标准状况下的体积为1.12L,再向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液的体积最少是( )
A.400mL B.450mL C.500mL D.550mL
11、将质量为m g的CO和质量为m g 的H2各自在足量的氧气中燃烧,完全反应后分别将所得的产物全部通过足量的Na2O2固体,待固体充分吸收后,固体的质量将发生改变,对此,下列判断合理的是 ( )
A、固体的质量均减小,减小的质量恰好相同 B、固体的质量均保持不变
C、固体的质量均增大,且均增重m g D、固体的质量均增大,但增加的质量不一样
12、将Na2O2逐渐加入到含有Al3+,Mg2+,
NH4+的混合溶液中并加热,产生的沉淀
和气体的物质的量与加入Na2O2的物质
的量的关系如图所示。则原溶液中Al3+
,Mg2+,NH4+的物质的量分别为:( )
A、2mol, 3mol, 8mol. B、3mol, 2mol, 8mol.
C、2mol, 3mol, 4mol. D、3mol, 2mol, 4mol.
13.(16分)某实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化琉的反应。用如图所示的装置进行
实验。通入足量SO2气体,将带余烬的木条放到D管口处,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)装置中B的作用是______________,D的作用是________________。
(2)根据实验现象预测,C管中反应的化学方程式是_______________________。
(3)请设计一种实验方案证明你的预测是正确的:_____________________________。
(4)你若怀疑C管中有部分硫酸钠生成,请你设计一种实验方案证明是否有硫酸钠生成
________________________________________________________________________。
(5)若实验前称量得过氧化钠的质量为m1g,充分反应后称得C管中固体的质量为m2g,
则固体全是Na2SO3时,m2与m1的数量关系是____________;固体全是Na2SO4时,m2与m1的数量关系是____________;固体中既有Na2SO3,又有Na2SO4时,m2与m1的数量关系是__________。
课题: 碱金属 第二讲: 碱金属元素 目标要求 完成情况
考纲要求:.1.碱金属元素的名称、元素符号、物理性质. 掌握
2.碱金属的相似性和递变性. 掌握
3. K、Na的性质比较. 掌握
4.焰色反应的操作和实际应用. 掌握
5.常见的钾肥和从草木灰中提取钾肥的操作. 掌握
6.碱金属的特殊性. 掌握
考点预览: 1.碱金属元素的名称、元素符号、物理性质.2.碱金属的相似性和递变性.3.K、Na的性质比较.4.焰色反应的操作和实际应用.5.常见的钾肥和从草木灰中提取钾肥的操作.6.碱金属的特殊性.7.应用信息、应用知识迁移能力、分析推出“新”的化学反应.
第二讲: 碱金属元素
基础知识
1.碱金属元素原子结构、单质性质、制法:
名称和符号 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯Cs
结 构 原子序数 3 11 19 37 55
原子结构简图
电子式 Li Na K Rb Cs
主要化合价 +1 +1 +1 +1 +1
相同点 最外层电子数相同,都是1个电子
不同点 原子核外电子层数不同,依次增多
原子半径 依次递增
离子半径 依次递增
金属活动性 依次递增
单质还原性 依次递增
阳离子氧化性 依次递减
物理性质 颜色和状态 银白色固体(铯略有金色光泽)
密度 0.534/cm3 0.97/cm3 0.86g/cm3 1.532g/cm3 1.879g/cm3
熔点 依次递减
沸点 依次递减
化学性质 跟氧气反应 2Li+O2=2LiO 4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2 2K+O2=K2O2K+O2KO2 Rb+O2RbO2 Cs+O2CsO2
跟卤素反应 2M+X22M=X(M、X2表示碱金属、卤素)
跟硫反应 2M+S=M2S
与水反应 2M+2H2O=2MOH+H2反应剧烈程度:Li与酸反应 2M+2H+=2M++H2
与盐溶液反应如(CuSO4) 2M+2H2O+CuSO4=M2SO4+Cu(OH)2+H2
制法 2MCl2M+Cl2(K:Ka+KCl K+NaCl )
2.碱金属元素的化学性质
(1)与O2反应: Li+ O2
钾在空气中燃烧比钠 (剧烈、不剧烈).
(2)与水反应: K+ H2O= +
钾与水反应与钠与水反应相比,更加 ,这说明钾的金属性比钠
进行钾与水反应时要注意 。
3.焰色反应:
金属及它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,叫焰色反应。
钠及其化合物在火焰上灼烧时,火焰呈 色. 钾及其化合物在火焰上灼烧时,火焰呈 色。在观察钾的火焰颜色时,要透过 玻璃去观察,目的是滤去 色 的光,避免 的焰色所造成的干扰。
考点一 碱金属元素的结构特点及化学性质
1.结构特点
碱金属元素最外层都只有 个电子,并且在各自的周期中,碱金属元素的原子半径又都是 的,这就决定了它们都是容易 电子的活泼的金属元素,随着电子层数的逐渐增多原子半径逐渐 ,本族元素的 逐渐增强.
2.化学性质
(1)跟卤素反应——生成相应的卤化物.
(2)跟氧气反应——生成氧化物、过氧化物等.碱金属都能跟氧气直接反应生成氧化物,除 锂 之外,其他碱金属还能跟氧气反应生成过氧化物,钾、铷等还能跟氧气反应生成更复杂的氧化物,如超氧化钾K02,说明它们的性质存在异同点.
(3)跟水反应——生成氢氧化物同时放出氢气,碱金属元素随着核电荷数的增加,跟水反应的剧烈程度增加,如用颗粒大小相近的钠和钾与水反应的情况比较,可以看到它们都浮在水面上,并形成“小球”,但钾形成了紫色的“小火球”.说明钾跟水反应放出更多的热量,引起氢气的燃烧,并使钾呈现出特殊的焰色——紫色.钠的“小球”只在水面上游动,而钾的“小火球”不但游窜而且还伴随着轻微的爆炸,这些现象说明钾与水的反应比钠与水的反应更为剧烈.铷和铯遇水则发生爆炸,说明它们的性质之间存在着递变性.
例1(2004年广东、广西)下列有关碱金属铷(Rb)的叙述中,正确的是( )
A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 B.硝酸铷是离子化合物,易溶于水
C、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高 D.氢氧化铷是弱碱
例2(2005湖北省高三调研)将一定质量的钠、钾分别投入到装有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中,产生的气体随时间变化曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.投入的Na、K的质量一定相等
B.投入的Na的质量小于K的质量
C.曲线A表示Na与盐酸反应,曲线B表示K与盐酸反应
D.参加反应的HCl的量不一定相等
练习 1.关于铯及其化合物的以下说法中不正确的是 ( )
A.氢氧化铯是一种强碱
B,铯与水或酸溶液的反应剧烈,都生成氢气
C.碳酸铯经加热可生成氧化铯和二氧化碳
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2S04
练习2.(2006年郑州)德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破.已知铷是37号元素,质量数是85.根据材料回答下列问题;
(1)铷Rb一37位于周期表的第 周期、第 族.
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是 ( )
①与水反应比钠强烈 ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收C02 ④它的阳离子最外层电子数和镁相同 ⑤它是良好的还原剂
A.①③④ B.②③⑤ C、②④ D.①③⑤
(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是 ( )
A、氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中氢离子被还原为氢气
C、氢化铷与水反应时,水是还原剂 D.氢化铷中氢离子最外层有两个电子
(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,这种碱金属可能是 ( )
A.Li B.Na C、K D.Cs
考点二焰色反应及碱金属单质的保存
1.焰色反应
(1)焰色反应是指多种金属或它们的化合物灼烧 时使火焰呈现特殊颜色的现象.在此过程中没有生成新物质,只是电子能量的变化产生的不同波长的光,是金属或它们化合物的特征颜色,属 性质.
(2)焰色反应应注意的几个问题:
①焰色反应所用火焰本身为无色火焰,否则会干扰实验的观察.采用酒精喷灯 较理想,若用酒精灯焰,则要使用其 焰.
②蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色,同时熔点要高、不易被氧化.用 效果最好,也可用光亮的铁丝、镍丝、钨丝来代替.
③金属丝在使用前要用 将其表面的氧化物洗净,然后在火焰上灼烧至无焰色,这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发,以除去能起焰色反应的少量杂质.
④观察钾的焰色时,要透过 蓝色钴玻璃.因为钾的化合物中常混有含钠的化合物 的少量杂质,蓝色钴玻璃可以滤去黄光,以看清钾的 火焰.
(3)焰色反应的操作步骤:
a.洗 b.烧 c.蘸 d.烧 e、观
(4)应用:a.检验离子 b.焰色,烟花
(5)焰色:
钠元素—— 钾元素—— (隔 观察)
钙(钙原子或钙离子)——砖红色 钡(钡原子或钡离子)——黄绿色
铜(铜原子或铜离子)——绿色
注:高考中要求钠钾的焰色反应,其他不作要求
2.碱金属元素在自然界中的存在及锂、钠、钾的实验室保存
由于碱金属元素的原子最外层都只有一个电子,全为活泼性很强的金属元素,所以,其单质极易与空气中的 等反应,所以,碱金属元素在自然界中全部以化合态形式存在,主要存在形式有碳酸盐,氯化物等.
实验室保存药品、试剂是根据它们的性质决定的.例如白磷因其着火点低而又易被氧化燃烧,所以必须保存在 中,就是切割时也应放在水中进行.又如硝酸是见光或受热易分解的试剂,那么一定要保存在 中,还要放在 处.再如氢氧化钠溶液因能与玻璃中的Si02发生反应而发生玻璃被腐蚀而黏结现象,故氢氧化钠溶液不能久存于玻璃试剂瓶中,另外还要用 而不能用玻璃塞.而盛溴水、硝酸的试剂瓶因其腐蚀橡胶而要用 等等.
锂、钠、钾是活泼的金属,极易氧化变质甚至引起燃烧,它们又都与水、水溶液、醇溶液等反应产生氢气,是易燃易爆的物质,存放它们要保证不与空气、水分接触,又因为它们密度小:(Li 0.53 g/cm3,Na 0.97 g/cm3,K 0.86 g/cm3),锂只能保存在 或封存在固体石蜡中,而将钠、钾保存在 中(煤油密度0.8 g/cm3).
练习3.有某白色粉末,取出少量溶于水,用铂丝蘸取溶液做焰色反应实验,焰色呈黄色,再透过钻玻璃观察,焰色呈浅紫色.另取少量粉末加热无明显现象,冷却后加入稀盐酸则逸出无色、无气味的气体,该气体不能使品红溶液褪色,但能与氢氧化钡溶液产生白色沉淀.继续向原反应液加盐酸至过量,再滴人BaCl2溶液,有白色沉淀生成.则原来的混合物白色粉末中肯定含有的离子是 .写出有关的离子方程式:
【碱金属知识网络】
请写出上述知识网络是的--反应的化学方程式(是离子反应的还请写出离子方程式):
高考真题
1、(20006四川卷27)(15分)
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是 ,C是 。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是 。
(3)E与F反应的化学方程式是 。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是 。
2、(2006江苏卷29)(9分)(1)有右下图所示A、B、C、D四种仪器:
请选择下列仪器名称的序号,填人相应的空格内:
①烧杯②普通漏斗③圆底烧瓶④锥形瓶⑤分液漏斗⑥酸式滴定管
A______________B______________C______________D______________
(2)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图.由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是______________,烧杯的实际质量为______________g.
(3)指出下面3个实验中各存在的一个错误:
A__________________________,B__________________________,C___________________________
(2003年全国理综10)不属于碱金属元素的是( )
A.Li B.Na C.K D.A1
3、(2005年高考上海卷26-1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下(1)上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是
(3)写出上述流程中X物质的分子式 .
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是 .
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是
(a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出 (b)使NaHC03更多地析出
(c)使NaHC03转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
4、(04年广东考)下列有碱金性铷(Rb)的叙述中,正确的是( )
A、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色
B、硝酸铷是离子化合物,易溶于水
C、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高
D、氢氧化铷是弱碱
5、(04年上海高考26)某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量190.720g),利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电子天平的数据如表:
(1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式
(2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是
不必作第6次读数的原因是
(3)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:
①操作Ⅱ的名称是
②需直接测定的物理量是
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要 、
(固定、夹持仪器除外)
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果
(填偏大、偏小或不变)。
6、(03年广东、江苏高考题25)(8分)取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L-1过量盐酸反应,生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol·L-1Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00ml·L-1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
检测练习
1.(2005年南京质量检测)下列说法正确的是 ( )
A、碱金属都很活泼,其单质都应保存在煤油中
B.金属锂不能保存在煤油中,可用液体石蜡保存
C、白磷应保存在CS2中
D.NaOH不能保存在玻璃瓶中
2.下列比较中,不正确的是 ( )
A.熔点:Li>Na>K B.热稳定性:K2CO3>KHCO3>H2C03
C、相同温度时的溶解度:Na2CO3>NaHCO3 D.跟水反应的剧烈程度:Cs>K>Li
3.下列说法正确的是 ( )
A、在碱金属元素中,所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物
B.由于碱金属形成的均为强碱,所以碱金属形成的盐均不会水解
C.金属锂不能保存于煤油中,金属钾可以保存于煤油中
D.任何试剂在使用时,剩余的部分均不允许放回原试剂瓶,以免造成试剂污染
4.物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是 ( )
A、该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C、该物质一定是金属钠 D.确定物质中一定不含钾元素
5.(2005年重庆一模)可能存在的第119号未知元素,有人称为“类钫”,根据周期表结构及元素性质变化趋势,有关“类钫”的预测,说法不正确的是 ( )
A、“类钫”在化合物中是十1价 B.“类钫”具有放射性
C“类钫”单质的密度大于l g·cm-3 D.“类钫”单质有较高的熔点
6.下列关于金属铷的叙述中,不正确的是 ( )
A、原子半径和离子半径都比钾的相应半径大
B.碳酸铷加热容易分解 为Rb20和CO2
C.氯化铷属于离子化合物
D.铷的盐类大多数易溶于水
7.(2006年东北三校联考)①钾比水轻;②钾的熔点较低;③钾与水反应时要放出热量;
④钾与水反应后溶液呈碱性.某学生将一小块金属钾投人滴有酚酞试液的水中,通过实验能证明上述四点的性质中的 ( )
A.①④ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
8.Na2O2晶体和 Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比,前者和后者的关系是 ( )
A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定
9.超氧化钾(KO2)常用于急救器中,它能吸收CO2生成碳酸盐和氧气。若用156 g钾与足量氧气充分反应生成K02,并用此KO2完全吸收C02,则生成的O2的质量为 ( )
A.16 g B.32 g C .64 g D.96 g
10.金属钾和另一种碱金属组成的合金8.5 g,投入足量水中产生0.3g气体(标准状况),则另一种碱金属是 ( )
A.Na B.Rb C.Cs D.Fr
11.碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到2.24 L氢气(标准状况),并得到1 L密度为P g/cm3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是 ( )
A.0.8/p% B.0.48/p% C 0.32/p% D.0.7/p%
12.(2005南通市调研考试)A、B分别是M元素的碳酸盐和碳酸氢盐,将一定量A、B的混合物与足量盐酸反应,消耗的HCl与生成的CO2的物质的量之比为3︰2.已知M可能是IA族或IIA族元素,则混合物中A、B的物质的量之比可能是 ( DB )
A.3︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.1︰1
13.(2005年广西一模)某碱金属R的单质m g,与3.55 g Cl2 恰好反应,生成了(m+3.55)g氯化物,将m g R与O2反应,生成化合物质量可能为 ( BC )
A.(m+6.4)g B.(m+0.8)g C.(m+1.6)g D.(m+2.4)g
14.5 mLAg+浓度为0.1 mol·L-1的某溶液,加入等物质的量某种碱金属盐,待卤化物完全沉淀后,经过滤、干燥,称得沉淀质量为0.013g,则此沉淀是 ( )
A.LiF B.LiCl C. AgF D.AgCl
15.根据从草木灰中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下;①称量样品,②溶解,③ ④ ,⑤冷却结晶.
(2)用托盘天平称量样品时,若指针偏向右边则表示(填序号) .
A.左盘重,样品轻 B.左盘轻,砝码重 C.右盘重,砝码轻 D.右盘轻,样品重
(3)第③步操作,有时可能要重复进行,这是由于
(4)在进行第④步操作时,玻璃棒的作用是 .
(5)所得产物中主要的钾盐有K2C03、 、 等(填化学式).
16.如图所示,在分液漏斗中盛装的是NaOH溶液,广口瓶中
充满CO2气体,在烧杯中盛装的是水.
(1)打开A活塞,NaOH溶液流人瓶内,然后半闭A活塞,瓶内
发生的化学反应是 .
(2)此时瓶内的气压P内与瓶外的气压P外的关系是:P内 P外,
再打开活塞B,可以观察到的现象是
17.有A、B两种常见化合物组成混合物,其焰色反应均为黄色,其相互转化关系如图(其他物质均略去).根据以上关系,回答下列问题
(1)写出A、B、C、D的化学式:A ,B , C ,D .
(2)写出混合物中加水反应的化学方程式:
(3)加热后,若只得到一种固体化合物,则A与B的物质的量之比的最大值为 (填数字)
18.(2006年黄冈市高三调研)现有由等质量的NaHC03和KHC03组成的混合物ag,与100mL盐酸反应。(题中涉及的气体体积均以标准状况计,填空时可以用带字母的式子表示)
(1)该混合物中NaHCO3,与KHCO3的物质的量之比为
(2)如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应,则盐酸中HCl的物质的量为 mo1.
(3)如果盐酸过量,生成CO2的体积为 L.
(4)如果反应后碳酸氢盐有剩余,盐酸不足量,要计算生成C02的体积,还需要知道
(5)若NaHC03和KHC03不是以等质量混合,则a g固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积[V(CO2)]范围是 .
19,①写出CO2和Na202反应的化学方程式
②某学生认为S02和Na2O2反应可能生成硫酸钠.他这种认识的根据是什么
③该同学为证明反应中是否有氧气生成,拟使用如图装置进行实验.装置中B的作用是 .D的作用是 .
④为确认反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号) .
A.带火星的细木条靠近千燥管口a,观察细木条是否着火燃烧
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成
n(产物)/mol
8
5
3
n(气体)
n(沉淀)
点燃
8500C
Ca(OH)2、H2O
C6H5OH
CO2
CO2(过量)
Ca(OH)2(过量)
H2O
C17H35COOH
H2O
H2O
Na2CO3
NaHCO3
Δ
NaOH
Ca(OH)2
CO2
Ca(HCO3)2
O2
O2(常温)
Na
Na2O
Na2O2
NaOH
C6H5ONaa
H2O
CO2(少量)
C6H5OH
O2(加热)
NaH
C17H35COONa
H2(Δ)
C2H5ONa
C2H5OH
不稳定性
H2O2
强氧化性
弱还原性
弱酸性
2H2O2=2H2O+O2↑↑
①H2O2+SO2=H2SO4
②H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++H2O
③H2O2+H2S=S↓+2H2O
H2O2+ClO-=
O2↑+Cl-+H2O
Na2O2+CO2+H2O= H2O2+Na2CO3
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第九单元 几种重要的金属
第一讲 金属的概述
课题: 氮族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解金属元素原子结构的特征和在周期表中的位置; 掌握
2.了解金属晶体的结构和性质; 掌握
3.了解金属的共性和结构的关系。 了解
考点预览: 1.金属元素原子结构的特征和在周期表中的位置; 2.金属晶体的结构和性质; 3.金属的共性和结构的关系。
I.考点回顾
一、金属概论
(一)金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
1、金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中,金属元素有90种,集中位于周期表的左、中下
方,属于主族元素和过渡元素。请在下表中标出金属元素所处的区域。
2、原子结构特征
  ⑴金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少,一般
小于4(但 、 、 、 、 等几种素的最外层电子数≥4)。过渡金属元素原子最外层电子数为1或2。
⑵与同周期非金属元素原子半径相比(惰性元素除外),金属元素原子半径较大,在反应中容易失去电子形成阳离子,表现还原性。
(3)存在形态:少数化学性质不活泼的金属,在自然界中以游离态存在,如Au、Pt及少量Ag、Cu。化学性质活泼的金属在自然界中总是以化合态存在。
3、晶体结构
 (1)金属元素形成的金属单质,在固态时全是金属晶体。  在金属晶体中,金属原子好像硬球,一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地堆积在一起,使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少,容易失去电子成为金属离子,而释出的价电子并不专属于某个特定的金属离子,它们在整个晶体里自由地运动着,称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。
(2)金属晶体熔沸点与金属键的强弱有关,金属键的强弱与 和 有关;随着 增强,金属键依次增强,金属晶体的熔沸点依次 。
(二)金属的分类
 1、按原子结构特点分
  ⑴无变价金属:ⅠA、ⅡA及Al等金属;
  ⑵变价金属:ⅣA、ⅤA族、副族、第Ⅷ族金属元素。
  
 2、按密度不同:
(三)金属的性质
 1、物理共性:由于金属一般都是以金属键形成金属晶体,实现层状紧密堆积,使金属具有许多共同的性质。
  ⑴ 状态:通常情况下,除Hg外,其余金属都是固态。 ⑵有金属光泽,不透明。
  ⑶有导热性和导电性。 ⑷有延展性。
 2、化学共性:均具有较强的还原性;在化合物中只有正价没有负价。
(四)合金
1.概念:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2.性能:合金的硬度一般比它的各成分金属大,熔点一般比它的各成分金属低。
II.典型例题
[例1]下列有关金属元素特征的叙述正确的是( B )
  A、金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
  B、金属元素在化合物中一定显正价
  C、金属元素在不同化合物中的化合价均不同
  D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体
[例2]A、B、C三种金属相对原子质量之比为3:5:7,若以4:2:1的原子
个数比形成三种金属组成的混合物4.64g,溶于足量的盐酸后,放出氢气在标准状
况下的体积是3.136L,若三种金属均为正2价,求三种金属的相对原子质量。(24、40、56)
[例3]把铁粉、铜粉放入稀硝酸溶液中充分反应后①若铁有剩余,则溶液中存在的物质是( C )  ②若铜有剩余,则溶液中存在的物质是(   )
  A、Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 B、Cu(NO3)2 HNO3 C、Fe(NO3)2     D、Fe(NO3)3
[例4]某碱金属M及其氧化物(M2O)组成的混和物13.3g,加足量水充分反应后的溶液经蒸发结晶,得干燥固体16.8g,求该混和物的成分及其质量。(K 3.9g, K2O 9.4g)
[例5]14g铁粉全部溶于稀HNO3溶液中,恰好反应,放出NO气体后得到溶液1L,称量所得溶液,发现比原稀HNO3增重8g。求 ① 所得溶液中金属离子的物质的量浓度。② 原稀HNO3溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。
(生成Fe3+、Fe2+及原HNO3溶液的物质的量浓度分别为0.1mol/L、0.15mol/L和0.8mol/L)
[例6]用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
  (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀H2SO4、铁屑。
  (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法。
  (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_____ _避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2。
方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
  (1)在试管I里加入的试剂是稀H2SO4  铁屑。
  (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液。
  (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹。
  (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理出是试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入.。
III:高考真题
1.(2001广东12)将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8L(标准状况),原混合物的质量可能是( BC)
A.2g B.4g C.8g D.10g
2.(2003江苏10)下列有关纯铁的描述正确的是( D )
A.熔点比生铁的低。
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快。
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀。
D.在冷的浓硫酸中可钝化。
3.(2004上海综合17)铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( B )。
A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度高
4.(05天津)10.下列除杂质的方法不可行的是( A.)
A.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
B.将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2
C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水
D.用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
5.(05上海)下列金属冶炼的反应原理,错误的是( B )
A、2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ B、MgO + H2 Mg + H2O
C、Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 D、2HgO 2Hg + O2↑
6.(05广东)将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol·的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( C )
A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1
7.(06江苏7)将5.4g Al 投入到200.0mL 2.0mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能为( D )
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
8.(06广东6)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( A )
A.2mol·L-1H2SO4溶液 B.18 mol·L-1H2SO4溶液
C.6 mol·L-1KOH溶液 D.3 mol·L-1HNO3溶液
iv知识过关
1.下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( B )
  A、干冰灭火剂        B、黄砂          
  C、干粉(含NaHCO3)灭火剂   D、泡沫灭火剂
2.用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( D )   A、测定密度    B、放入硝酸中
   C、放入盐酸中   D、观察外观
3.下列叙述中,正确的是( AD )
  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、金属阳离子被还原不一定得到金属单质
4.关于晶体的下列说法正确的是( A )
  A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
  B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
  C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
  D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
5.已知铍(Be)的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是( AC )
  A、铍的原子半径大于硼的原子半径
  B、氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
  C、氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
  D、单质铍跟冷水反应产生氢气
6.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( B )
  A、烧杯中有铜无铁       B、烧杯中有铁无铜
  C、烧杯中铁、铜都有      D、烧杯中铁、铜都无
7.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是( BC )
  A、硫酸    B、氯水    C、硝酸锌    D、氯化铜
8.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( C )
  A、锌     B、铁     C、铝     D、镁
9.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( A )
  A、70%   B、52.4%   C、47.6%    D、30%
11.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为( B )
  A、1:1    B、1:2    C、1:3    D、1:4
13.A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种。现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定。试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
   A:NaOH  B:NaNO3  C:Ba(NO3)2  D:HNO3  X:MgSO4(Na2SiO3也可)
  
14.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:
  
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
Cu2++Fe====Cu+Fe2+ , 2H++Fe=Fe2++H2↑
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_ 0.625m(或5/8)_.(用m表示)
15.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当装置(反应物只有CaCO3固体,6摩尔/升,盐酸和蒸馏水),组成测定试样中Na2O2纯度最简单装置.  
  请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式:
   2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ , Na2O+H2O=2NaO
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_⑤①④。或⑤②⑥⑦①④。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略)
G接A B接F或 G接D C接H I接J K接A B接F(H、I;J、K可以互换)
  16、取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L-1过量盐酸反应,生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol·L-1Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00ml·L-1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
混合物中Na2SO4的质量= g·mol-1=1.42g
  设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y,
  反应中放出的CO2物质的量= =0.0900mol 
  与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为:
  0.250L×1.00mol·L-1-0.500L×0.100mol·L-1×2+0.0100L×1.00 mol·L-1=0.160mol
   解得:x=0.0700mol  y=0.0200mol
  Na2CO3质量=0.0700mol×106g·mol-1=7.42g
  NaHCO3质量=0.0200mol×84g·mol-1=1.68g
第二讲 镁、铝及其化合物
课题: 镁、铝及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握镁和铝单质的化学性质,并重点掌握镁和铝的特性; 掌握
2.掌握镁和铝的化合物的性质,并重点掌握铝及其化合物的两性; 掌握
3.注重图像在化学解题中的应用。 应用
考点预览: 1.掌握镁和铝单质的化学性质,并重点掌握镁和铝的特性; 2.掌握镁和铝的化合物的性质,并重点掌握铝及其化合物的两性; 3.注重图像在化学解题中的应用。
I.考点回顾
一.镁和铝及其化合物
(一).镁和铝的性质
镁 铝
结构 周期表中位置 第三周期 族 第三周期 族
金属性 镁强于铝
单质还原性 镁强于铝
物理性质 共性:密度 熔点较 ,硬度较 、 色金属.不同点:Al的上述性质都比镁略高.
化学性质 1.跟O2及其它非金属反应 2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2 4Al+3O22Al2O32Al+3SAl2S3
2.跟某些氧化物 2Mg+CO22MgO+C (铝热反应)
3.跟水反应 很难反应
4.跟酸的反应 Mg+2H+Mg2++H2↑ 2Al+6H+2Al3++3H2↑(在 中钝化)
5.跟碱反应 不反应
用途: 制各种轻质合金 制各种合金、导线、铝箔、铝热剂
制法:

注意:1.常温下,镁和铝在空气中都因生成氧化膜,具有抗腐蚀能力.
2.*铝与强碱溶液反应的实质
2×3e
反应过程: 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ 2Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O
2×3e
总反应式: 2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑
Al与水很难反应,且生成的Al(OH)3附在Al的表面,阻止了Al继续反应,但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3,故可促使Al与强碱液反应,而弱碱如氨水,不溶解Al(OH)3,故Al在弱碱溶液中不反应.
3.由于酸、碱、盐等可直接腐蚀铝制品,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性、或咸味的食物。
(二).镁和铝的氧化物的主要性质
氧化镁和氧化铝的性质、制法及用途:
MgO Al2O3
物理性质 均为白色粉末,熔点高,不溶于水
化学性质 碱性氧化物 两性氧化物
制法 提纯铝土矿(Al2O3、Fe2O3、SiO2)(1)两酸一碱法:(2)两碱一酸法:
用途 耐火材料 耐火材料、冶炼铝的原料
(三).氢氧化镁、氢氧化铝的性质、制法:
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色、难溶于水 白色胶状、难溶于水
化学性质 碱 两性氢氧化物
制法
注意:1.Al(OH)3的两性
在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离:
Al3++3OH-Al(OH)3AlO-2+H++H2O
若向此溶液中加入酸,因H+与OH-结合生成水,反应向碱式电离方向进行,此时Al(OH)3显碱性,若加入碱,因OH-与H+结合生成水,故向酸式电离方向进行,这时Al(OH)3显酸性.
Al(OH)3溶解度很小,无论酸式或碱式电离的程度都很小,其碱性略强于酸性,故仍属于弱碱.
2.Al(OH)3两性的具体应用:
①Al(OH)3属于弱碱,所以弱酸的铝盐发生双水解反应较彻底。写出下列反应的离子方程式:
AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合:2Al3++3CO32-+6H2O=2Al(OH) 3↓+3CO2↑
Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合:Al3++3HCO3-=Al(OH) 3↓+3CO2↑(泡沫灭火器......)
AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合:Al3++3AlO2-+ 6H2O= 4Al(OH)3↓
②定性分析推知:Al3+ 与OH-、AlO2―、S2–、CO32ˉ、HCO3―、SO32―、S2―、HS―等离子不能共存
(四) 重要的铝盐
十二水合硫酸铝钾,俗称明矾,化学式为:KAl(SO4)2·12H2O。
1.结构:硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物,它电离时能产生两种金属的阳离子,是一种复盐。它兼有钾盐、铝盐、硫酸盐的性质。(KAl(SO4)2 = K++Al3++2SO42-)值得注意的是明矾与Ba(OH)2溶液的反应。
生成沉淀的物质的量最大时反应为:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
生成沉淀的质量最大时反应为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+2AlO2-+2H2O。
2.物理性质:无色晶体,易溶于水,
3.化学性质:铝离子的水解,使水溶液呈酸性:
4.用途:净水剂
(五)铝三角的转化关系:
1.AlCl3溶液与NaOH溶液反应
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液
化学反应方程式分别为:
1Al3++3OH-=1Al(OH)3↓ 1Al3++4OH-=1 AlO2-+2H2O
1Al(OH)3+1OH-=AlO2-+2H2O 3AlO2-+1Al3++6H2O= 4Al(OH)3↓
2.NaAlO2溶液与HCl溶液反应
向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液 向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液
化学反应方程式分别为:
1AlO2-+1H++H2O=1Al(OH)3↓ 4H++1AlO2-=1Al3++2H2O
1Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 1Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
应用:在下图中,横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量,纵坐标为生成沉淀的量。从图中,选择适合表中各题要求的序号填入表中
溶液 加(或通入)物质 序号
⑴饱和石灰水 通入过量CO2
⑵AlCl3溶液 加入过量浓氨水
⑶含少量NaOH的NaAlO 2溶液 通入过量CO2
⑷含少量NaOH的NaAlO 2溶液 逐滴加入稀盐酸
⑸MgCl2、AlCl3混合溶液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑹NaOH溶液 逐滴加入Al2(SO4)3溶液至过量
⑺稀硫酸溶液 逐滴加入NaAlO 2溶液至过量
⑻含少量盐酸的AlCl3溶液 逐滴加入KOH溶液至过量
答案:⑴A ⑵B ⑶F ⑷D ⑸E ⑹C ⑺F ⑻G
解决图像题的关键是:明确关键点(起点、终点、折点)的含义
II.典型例题
[例1]两种金属混合粉末15g,与足量的盐酸反应时生成11.2L氢气(标准状况),符合上述情况的金属混合物的是( BC )
A.Mg和Al B.Mg和Ag C.Al和Zn D.Fe和Zn
[例2]下列有关镁的叙述正确的是( D )
A.镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭。 B.镁不能与水反应放出H2。
C.镁制容器可用来装浓HNO3。 D.镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
【例3】在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化,请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解.图中的F是 CO2 .
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O.
(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:3CuO + 2Al 3Cu + Al2O3 .
(4)每生成1摩D,同时生成 3/4 摩E.
[例4]下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的量)正确的是( AB )
A. 向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4
B. 向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液
C. 向烧碱溶液滴加明矾溶液
D. 向AlCl3溶液滴加过量氨水
[例5] 下图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中,开始滴加6ml试剂A,之后改滴试剂B,所得 沉淀ymol 与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是( A )
A. A是盐酸,B是NaOH,且[B]=2[A]
B. 原混合液中,[Al3+]∶[Mg2+]∶[Cl-]=1∶1∶5
C. A是NaOH,B是盐酸,且[NaOH]∶[HCl]=2∶1
D. 从6到9,相应离子反应式H++OH- H2O
[例6] 将含有Al3+、NH4+、Mg2+的混合溶液
中逐渐加入Na2O2固体,加入Na2O2的物质的
量和产生沉淀、气体的物质的量的关系如图所
示,则原溶液中Al3+、NH4+、Mg2+的物质的

分别为(气体溶于水可不计)( C )
A、3mol 8mol 3mol
B、3mol 8mol 2mol
C、2mol 4mol 3mol
D、2mol 4mol 2mol
III。高考真题
1.(04江苏)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为( C )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.1:3
2.(04上海理综)铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( B )。
A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度高
3.(04广东)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( C )
A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
4.(04广东)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式。 MgCl2 6H2O==Mg(OH)Cl + HCl↑ + 5H2O↑
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是 在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2水解,且带走MgCl2 6H2O受热产生的水气,故能得到无水MgCl2
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;
溶解时:搅拌,加速溶解 。过滤时: 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒 。蒸发时:搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅 。
5.(2004全国理综2-26)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·盐酸中,得溶液C;③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出 l.12 L(标况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作___加少量KClO3,插上Mg条并将其点燃_,产物中的单质B是_Fe_。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O MgO+2HCl=MgCl2+H2O
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+_
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液中c(Mg2+)为_0.67mol·__,
c(Fe2+)为__2.3mol·_。
6.(05江苏)22.下图中,A、C是工业上上用途很广的两种重要化工原料,B为日常生活中常见的金属,H、G是正四面体结构的非极性分子,H是一种重要的能源,J是一种耐
高温材料,K是由两种常见元素组成的化合物(图中部分反应物或生成物没有列出)。
请按要求回答:
(1)写出B的化学式 Al ,G的电子式 。
(2)反应①的离子方程式 Al3+ + 3AlO2— + 6H2O = 4Al(OH)3↓ ;
(3)反应②进行的条件是 光照 , 过量Cl2 ;
(4)反应③的化学方程式为 Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑ 。
7.(06上海22)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是(B)
A.a—b时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多
B.c—d时溶液中离子的物质的量:AlO2-比Ba2+多
C.a—d时沉淀的物质的量: BaSO4可能小于A1(OH)3
D.d—e时溶液中离子的物质的量:Ba2+可能等于OH-
8.(06上海27)蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
开始沉淀pH 1.5 3.3 9.4
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是_Fe3+ Al3+_
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见右表)
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致_Al(OH) 3溶解、_Mg(OH)2_沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入__NaOH_ (填入物质的化学式),然后__过滤、洗涤、灼烧 __ (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是__CO2(填化学式)。
(5)现设计一个实验,确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):
①样品称量 ②高温分解 ③_测出CO2的质量__④__测出水蒸汽的质量_ ⑤MgO称量
(6)18.2g产品完全分解后,产生6.6gCO2和8.0g MgO,由此可知,产品的化学式中:
a=___3____ b =__1____ C =__3___
IV知识过关
1. 某单质跟浓NaOH溶液反应,再向所得溶液中通入足量CO2气体,有沉淀生成,则该单质是 ( BD )
A.Mg B.Al C.Cl2 D.Si
2. 200℃时,11.6g CO2和H2O的混合气与足量的Na2O2充分反应后,固体增重3.6g,则原混合气体的平均相对分子质量是( C )
A. 5.8 B. 21.6 C. 23.2 D. 46.4
3. 将3.72g由钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应,在标准状况下生成672mL混合气体。将该混合气体用电火花点燃,恰好完全反应,则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为( D )
A. 3:2:1 B. 4:2:1 C. 1:1:1 D. 2:1:1
4. 将2molNaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热的条件下使其反应,经测定无Na2O2剩余,则最后所得固体的物质的量为( B )
A. 1mol~2mol之间 B. 1mol~4mol之间
C. 2mol~4mol之间 D. 大于4mol
5. 若将含HCl0.20mol的稀盐酸滴入0.15molNa2CO3的溶液中,经充分反应后,溶液中各物质的物质的量为 ( C )
6. 下列反应的离子方程式,不正确的是 ( AD )
A. 金属钠与饱和食盐水:Na + 2H2O = Na+ + 2OH- + H2↑
B. 氧化钠与盐酸:Na2O + 2H+ = 2Na+ + H2O
C. 小苏打与苛性钠溶液:HCO3- + OH- = CO32- + H2O
D. 碳酸氢钠与足量石灰水:2HCO3- + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+ CO32- + 2H2O
7. 将镁在空气中燃烧的全部产物溶解在80mL浓度为2.375mol·L-1盐酸中,用40mL0.9 mol·L-1氢氧化钠溶液中和多余盐酸,然后在此溶液中再加入过量的氢氧化钠溶液,把生成的NH3全部用足量的盐酸吸收,经测定氨为0.646g,则燃烧掉镁的质量为(已知Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl) ( A )
A. 1.392g B. 2.59g C. 3.46g D. 1.68g
8. MgCl2和NaHCO3按物质的量之比1:2混合制成溶液,加热蒸干得到的固体是( B )
A. Mg(HCO3)2和NaCl B. Mg(OH)2和NaCl
C. MgCl2和Na2CO3 D. MgCO3和NaCl
9. 下列物质中属于碱性氧化物的是 ( D )
A. Na2O2 B. SiO2 C. P2O5 D. MgO
10. 甲、乙两烧杯中各盛有100mL3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙 = 1:2,则加入铝粉的质量为 ( A )
A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g
11. 现有0.1mol·L-1的AlCl3溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液,进行下面的实验。
(1)在试管中盛有上述AlCl3溶液10mL,向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。
①加入10mlNaOH溶液时的现象是逐渐生成白色胶状沉淀;加入30mLNaOH溶液时的现象是 沉淀量达到最大值 ;加入35mlNaOH溶液时的现象是 沉淀溶解一半 。
②生成沉淀质量最多时,需NaOH溶液 30 mL。
(2)向盛有10mLNaOH溶液的试管中滴入AlCl3溶液,同时不停摇动试管,出现的现象是 开始看不出有沉淀 ,至加入 2.5 mLAlCl3溶液时开始出现沉淀,至加入10/3 mLAlCl3溶液产生沉淀达最大值。写出上述过程的离子方程式 Al3++3AlO2-+6H2O-=4Al(OH)3↓ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 。
12. 某工厂为使其工业废水达到国家规定的排放标准,拟进行净化处理,以免污染水资源。已知该厂废水中含有大量FeSO4,少量Ag+和Na+及部分污泥。试设计一个既经济又合理的方法,以回收银和绿矾晶体,并得到最大的回收量。按下表填写净化处理操作方法,并说明每一步操作的目的(不必写化学方程式)。
操作顺序 操作方法 操作目的
1 过滤、洗涤 除污泥
2 加过量Fe粉 使Ag+→Ag
3 过滤 分离出Ag、Fe
4 将滤渣用稀H2SO4溶解 分离Ag
5 滤液蒸发结晶 得绿矾晶体
13. 向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。
(1)当明矾为1摩尔时,试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(表明化学式)
(2)当向体积为a升,浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时,用含a、M、N的代数式表示:
①当b满足 a×M×1.5=bN 时,沉淀的总物质的量最大
②当b满足 bN2aM 时,沉淀的总质量最大
(3)若向含m摩KAl(SO4)2的溶液中加入含n摩尔Ba(OH)2溶液,试讨论取不同范围值时,沉淀中各组分的物质的量是多少?
①n2m时,BaSO4=2m(摩),Al(OH)3=0(摩)
②1.5mn2m时,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=m-(2n-3m)=4m-2n(摩)
③n1.5m时,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=(摩)
第三讲 铁及其化合物
课题: 铁及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质,将所学知识系统化、网络化。 掌握
2.掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化及其应用。 掌握
3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。 掌握
考点预览: 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质,将所学知识系统化、网络化。 2.运用氧化还原原理,分析“铁三角”中的相互转化关系。 3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养学生分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。
I.考点回顾
一、铁
1.原子结构:Fe位于第  周期第  族,属于过渡元素.地壳中含量居第四位常见离子 ,原子结构示意图为:
2.物理性质:(1)纯铁晶体银白色(铁粉  色),抗蚀能力强;常用铁含碳等杂质熔
点降低,抗蚀力减弱   (2)具有一般金属的物理通性:延展性、导电、导热性较好 。它还有与其它金属不同的物理性质,它能被磁铁吸引。
3.化学性质(较活泼)
(1)Fe Fe2+:Fe +S== Fe + CuCl2== ,
Fe + FeCl3 == Fe + H+==
[思考]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤,滤出不溶物有铜,则滤液中肯定有阳离子    ,肯定不存在阳离子    ,可能有阳离子    (若铁过量呢?)
(2)Fe  Fe3+:铁丝在氯气中燃烧:
a、反应原理:
b、现象:铁丝在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟。加水振荡后,生成黄色溶液
与强氧化性酸反应:
a、冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生    
b、2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体,则在反应中HNO3共得电子0.12摩。
(3)Fe Fe3O4: Fe + H2O ===
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗 称 --- 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 不溶 不溶 不溶
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
与H+反应
与稀HNO3反应
与CO或H2反应
铝热反应
[思考]在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成    而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的    气体,它们把该红色物质还原为黑色的化合物     ,同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。
2.铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 状态 白色固体 红褐色固体
溶解性
稳定性
与H+反应
转化关系
[思考](a)配制FeSO4溶液时,需加入    和    ,其作用分别是     、      .
(b)制取Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液?为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下?
(c)若不用此法,还可用什么方法制得Fe(OH)2沉淀?
(d)烧过菜的铁锅未及时洗干净(残液中含NaCl),第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物],试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程。 
正极:          、负极:         
总反应:           .
Fe(OH)2的氧化:
三.Fe3+与Fe2+
1.Fe3+与Fe2+的相互转化:
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 6FeCl2 + 3Br2 = 4FeCl3 + 2FeBr3
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2
2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + 2HCl + S↓
注:FeCl3 + Na2S反应:
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S↓ (主要) 2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S↓ (S2-过量)
2Fe3+ + 3S2- + 6H2O = Fe(OH)3↓+3H2S (次要)
2.Fe3+与Fe2+的鉴别:
.观察法:其溶液呈棕黄色者是Fe3+,呈浅绿色者是Fe2+
.H2S法:通入H2S气体或加入氢硫酸,有浅黄色沉淀析出者是Fe3+,无明显变化的是Fe2+。
.KSCN法:加入可溶性硫氰化物溶液,呈红色者是Fe3+,无明显变化的是Fe2+。离子方程式为:Fe3++ SCN- = [Fe(SCN)]2+
.苯酚法:加入苯酚溶液,呈紫色者是Fe3+,无明显变化的是Fe2+。
.碱液法:分别通入氨气或加入氨水或碱液,生成红褐色沉淀者是Fe3+,生成白色沉淀,并变为灰绿色,最终变成红褐色者是Fe2+。
.淀粉KI试纸法:能使淀粉KI试纸变蓝者Fe3+,无明显变化的是Fe2+。离子方程式为:
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
.铜片法:分别加入铜片,铜片溶解且溶液变为蓝色者是Fe3+,无明显变化的是Fe2+。.KMnO4法:分别加入少量酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液的紫红色变浅的是
Fe2+,颜色基本无变化的是Fe3+。离子方程式为:
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ +4H2O
三.知识网络
1.铁三角
2.铁及其重要化合物的转化关系
II.典型例题
[例1]下列物质发生反应时其离子方程式正确的是( BC )
A.铁与三氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
B.足量的氯气通入溴化亚铁溶液中:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
C.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
D. FeS跟稀哨酸反应:FeS+2H+=Fe2++H2S
[例2]固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2。将A和B在高温下煅烧时,产物都是固体C和气体D。由D最终可制得酸E。E的稀溶液跟A反应时生成气体G和溶液F。G和D在常温下混合有浅黄色固体生成。在F中滴加溴水后,再加入KOH溶液,有红褐色沉淀生成,给沉淀加热时又能转变成C。根据上述事实回答:
(1)A的化学式是 FeS ,B的化学式是 FeS2 。
(2)B锻烧生成C和D的化学方程式是 4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2 。
(3)G与D混合发生反应的化学方程式是 2H2S+SO2=3S+2H2O 。
(4)在F中滴加溴水的化学方程式是 6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3 。
(5)A与E反应的离子方程式是 FeS+2H+=Fe2++H2S 。
III。高考真题
1.(05广东)(12分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第_4__周期。
(2)步骤①加Fe的目的是将Fe3+ 还原为Fe2+ ;
步骤②冷却的目的是析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O。
(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是FeSO4·7H2O ;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入石灰(或碳酸钙、废碱)处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
己知:①C (s) +O2 (g) = CO2 (g); △H = -393.5 kJ·mol-1
②2CO (g) + O2 (g) =2CO2 (g); △H = -566 kJ·mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(s) + O2(g); △H = +141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s) + 2CO (g)的△H= -80 kJ·mol-1。
反应TiCl4 +2Mg =2MgCl2 + Ti在Ar气氛中进行的理由是防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
2.(05北京)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
⑴ 装置B中发生反应的化学方程式是3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑。
⑵ 装置E中的现象是黑色固体变红,右端管壁有水珠。
⑶ 停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。
简述检验滤液中Fe3+的操作方法取少量滤液,滴入KSCN溶液,观察溶液是否变红色。
⑷ 该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:
加热浓缩、冷却结晶、过滤。
③ 该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
Fe3++ 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,过量盐酸抑制FeCl3水解。
3.(05上海)聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有(b)。
(a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶
(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是(b)(c)。
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:
6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O
若改用HNO3氧化,则反应方程式如下
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊,利是原料成本较低,弊是产生气体对大气有污染。
聚合硫酸铁溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂a、c。
(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3
(5)需要测定Fe2O3和BaSO4的质量(填写化合物的化学式)。
(6)选出测定过程中所需的基本操作b、e、d(按操作先后顺序列出)。
(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶
(d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧
4.(05江苏)(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2 ~ 3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50 ~ 80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2 ~ 3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是除油污,加热的作用是升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强。(2)实验步骤②明显不合理,理由是应该铁屑过量,否则溶液中可能有Fe3+存在。(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。
(4)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为56.7℃ < t < 64℃。
5.(06天津理综26)(14分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下:
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题:
(1)红褐色胶体F粒子直径大小的范围:1nm—100nm。
(2)A、B、H的化学式:AFe,BFeS,H H2SO4(稀)。
(3)①H2O2分子的电子式:             
②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:2Fe2+ +H2O2 +2H+ ==2Fe3+ +2H2O。
(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:取少量 E于试管中,用胶头滴管入 NaOH溶液,加热试管,可观察到试管口处湿 润的红色石蕊试纸变蓝。(或其他合理答案)
(5)在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2,恰好使C转化为F,写出该反应的离子方程式:4Fe2+ +4Na2O2+6H2O ==4Fe (OH)3↓+O2↑+8Na +。
6.(06上海26) (A)某课外兴趣小组为了探究铁与
硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设
计了如右图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M
充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中
溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL
(已折算成标准状况)由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定有的物质是FeS、Fe(填化学式) 理由是B装置增重、量气管有气体
②其中一种物质的质量可以确定为(V/400)g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是洗气瓶。
写出B装置中反应的离子方程式2OH-+H2S == 2H2O+S2--。
(3)C装置的作用是证明H2S已被完全吸收,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是黑色沉淀
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是硫,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是漏斗玻璃棒。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是 b、C
a.M中有未反应的铁和硫 b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体 d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
iv知识过关
1、在溶液中能与Fe3+大量共存的微粒是( D )
(A)Cu (B)S2- (C)CO32- (D)Fe2+
2、1.4g铁全部溶于盐酸中,加入足量NaOH溶液,得红棕色沉淀,过滤后给红棕色沉淀加热(在空气中),最后得到红色物质的质量是( C )
(A)1g (B)1.6g (C)2g (D)1.8g
3、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 )
( A )BaSO4 ( B )FeS ( C )BaSO3 ( D )S
4、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01摩的溶液中,加入0.01摩的铁粉,经充分搅拌,发生的变化有( B )
( A )铁溶解,但没有其他任何金属析出
( B )铁溶解析出0.01摩尔Ag,并且溶液中不含Fe3,而含0.02摩Fe2
( C )铁溶解,析出0.01摩Ag,溶液中有0.005摩Fe3和0.015摩Fe2
( D )铁溶解,析出0.01摩Ag和0.05摩铜
5、将过量铁粉放入100mL 2mol/L的HNO3溶液中,若还原产物只有NO,则参加反应Fe的质量为( C )
(A)2.8g (B)5.6g (C)4.2g (D)11.2g
6、除去FeCl2溶液中FeCl3和CuCl2杂质可选用( C )
(A)NaOH (B)Cl2水 (C)Fe粉 (D)Mg粉
7、将Fe,Cu,Fe2+,Fe3+和Cu2+盛于同一容器中充分反应,若Fe有剩余,则容器中只能有( D )。 (A)Cu,Fe3+ (B)Fe2+,Fe3+ (C)Cu,Cu2+,Fe (D)Cu,Fe2+,Fe
8、下列离子方程式正确的是( D )
(A)铁跟FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
(B)Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
(C)FeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
(D)Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
9、在FeCl3和CuCl2的混合物溶液中,加入过量的Fe屑,反应停止后,称得固体与加入的铁屑质量相等。原混合液中FeCl3和CuCl2的物质的量之比是( C )
(A)1:1 (B)3:4 (C)2:7 (D)7:2
10、有两种金属组成的混合物粉末10g,与足量的稀盐酸反应,生成11.2L(标况)H2,则该混合物的组成不可能的是( A )
(A)Fe,Zn (B)Al,Cu (C)Al,Mg (D)Al,Fe
11、既可以通过单质与单质化合,也可以通过溶液中的复分解反应来制得的化合物是( B )
(A)FeCl2 (B)FeCl3 (C)Fe2O3 (D)Al2S3
13、能用来分离Fe3+和Al3+离子的试剂是( C )
(A)KSCN (B)NH3· H2O (C)NaOH溶液 (D)H2S溶液
14、高炉炼铁中氧化铁还原成铁,其还原剂是( D )
(A)焦炭 (B)铁矿石 (C)石灰石 (D)一氧化碳
15、下列各组溶液,均含有等物质的量的溶质,如将3种溶液完全混合后,不会产生沉淀的是( B )
(A)NaAlO2、NH4Cl、HCl (B)FeCl3、KSCN、HCl
(C)CaCl2、NaHCO3、NaOH (D)AlCl3、Ba(OH)2、HNO3
17、今有四种处于固态的物质:镁、金刚石、干冰、氟化镁。问下列四项性质的叙述各适用于哪种物质?
由分子间力结合而成,熔点很低,是干冰;电的良导体,有延展性,是镁;由共价键组成的网状晶体,熔点很高,是金刚石;非导体,但熔融后可以导电的,是氟化镁。
18、用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3克可得1.6g硫,混合物中FeS的质量是
4.4或15.6克。当FeS为4.4克,反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血红色
19、在单质、氧化物、酸、碱、盐中选取原料制取Fe(NO3)2,写出三个可行反应的化学方程式(不要重复同一反应类型):
(1)Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 (2)Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu
(3)FeSO4+Ba(NO3)2=Fe(NO3)2+BaSO4↓
20、固体A由下列离子中的部分离子组成:Cu2、Ba2、Fe3、Na、Cl、HCO、CO。给固体A加水得一无色溶液,再向溶液中加入稀硫酸无反应。从以上实验可得出什么推断,其结论是什么。
固体A中无Cu2、Fe3、Ba2、HCO、CO;结论A为NaCl。
21、在Fe2O3和Fe的混合物中加入足量的稀硫酸,充分反应后生成FeSO4溶液和H2。若生成的Fe2+与H2的质量比为112:1,则
(1)Fe2+与H2的物质的量之比为_4:1_
(2)若将生成的Fe2+分成4等份,就其来源而言,其中_1_份来自Fe与H+的反应,_2_份是Fe3+的还原产物。 (3)原混合物中Fe2O3与Fe的质量比为10:_7
22、在2L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,加入30g纯铁粉,最后得到2L 0.25mol/L的FeSO4溶液和26g固体沉淀物。求原混合溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量的浓度。
解:反应后溶液中Fe2+为:2×0.25=0.5mol,加入铁粉30/56>0.5mol,铁粉过量
设:原混合溶液中含Fe2(SO4)3x mol,CuSO4 y mol
Fe2(SO4)3 +Fe = 3FeSO4 CuSO4 +Fe =FeSO4 +Cu
xmol xmol 3xmol y mol ymol ymol ymol
x=0.1(mol) y=0.2(mol) c[Fe2(SO4)3]=0.05(mol/L) c[CuSO4]=0.1(mol/L)
第四讲 金属的冶炼
课题:金属的冶炼 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解金属冶炼的一般原理及步骤,掌握金属冶炼的三种方法,即热分解法、热还原法和电解法。 了解掌握
2.常识性了解金属回收与环境资源保护的意义;能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式.。 了解掌握
考点预览: 1.了解金属冶炼的一般原理及步骤,掌握金属冶炼的三种方法,即热分解法、热还原法和电解法; 2. 常识性了解金属回收与环境资源保护的意义;能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式.
I.考点回顾
一.金属的冶炼:
1.金属冶炼的实质:用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子.
(Mn+ + ne-→M)
2.金属冶炼的主要步骤:
(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石右的有用成分的含量(大多数金属矿石中里含有杂质,如石英、石灰石、长石);
(2)冶炼:得到金属单质.
(3)精炼:提高金属的纯度.
3.金属冶炼的一般方法:
根据金属的活泼性不同,可分别采用下列方法:.
(1)热分解法:
不活泼金属(Ag----Au)的冶炼,因它们的氧化物受热易分解常采用此法
如:冶炼银:2Ag2O==4Ag + O2↑
冶炼汞: 2HgO==2Hg + O2↑
(2)热还原法:
较活泼的金属(Zn----Cu)的冶炼,一般用还原剂还原其金属氧化物
如:冶炼铁:Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2
冶炼Cr:Cr2O3+2Al ==2Cr +Al2O3
冶炼W: WO3+ H2=
冶炼Mn: MnO2+ Al=
常见的还原剂有碳、一氧化碳、氢气、铝粉、活泼金属等。用H2作还原剂一般制取纯度较高的金属;用铝作还原剂,常用于冶炼难熔的金属;用活泼金属如Na、Mg、Ca等作还原剂,主要冶炼某些稀有金属。
思考:在热还原法中还原剂通常是与金属氧化物反应,如果矿石不是氧化物而是硫化物或碳酸盐时,怎么办?
(3).电解法:
活泼的金属(K----- Al)的冶炼,电解它们的熔融的盐或氧化物。但K一般不能电解熔融盐法,因钾易溶于熔融KCl,而一般用Na与KCl通过控制反应温度而得到。
如:冶炼铝:2Al2O3 ==== 4Al + 3O2↑
冶炼钠2NaCl===2Na +Cl2↑
电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.
小结:K Ca Na Mg Al / Zn Fe Sn Pb (H) / Cu Hg Ag......
( )法 (    )法 (  )法
二.金属的回收与环境、资源保护
1.金属回收的意义:
(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染.
2.回收废金属的利用.(大部分可以重新制成金属及化合物再用).
实例:废铁屑可以铁盐或亚铁盐,如绿矾,废旧钢铁可以炼钢.
从电解精炼铜的阳极泥中可以回收金银等贵重金属
从定影液中可以回收金属银.
II.典型例题
[例]铁是自然界分布最广的金属元素之一,在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;
(2)红热的铁能跟水蒸气反应,有一种产物是可燃性气体,则其反应式为
3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2 ;
在常温下,铁跟水不起反应。但是,在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一,油漆防腐蚀的主要原理是将金属与空气和水隔离。
(3)铁元素是人体的重要营养元素,举一例说明铁元素在人体中的重要作用。
血红素中含铁,人体缺铁会造成贫血。
III.高考真题
1.(2002春季全国31)Fe是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石(内含杂质二氧化硅等)主要有赤铁矿和磁铁矿,金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:
①写出磁铁矿主要成分的化学式:Fe3O4。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式:C+O2 CO2 CO2+C 2CO。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式:CaCO3 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2 CaSiO3。
2.(2004上海31)黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料
(1)取12.5g黄铜矿样品,经测定含3.60g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2含量为82.8%
已知2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣) 产物Cu2S在1200℃高温下继续反应: 2Cu2S + 3 O2 → 2Cu2O + 2 SO2 2 Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 假定各步反应都完全,完成下列计算:
①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu,求消耗O2的物质的量
CuFeS2Cu+FeO+2SO2 n(O2)=(1/2+2)×6=15(mol)
②6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
O2不足量 Cu2S+O2→2Cu+SO2 n(Cu)=6-2(15-14.25)=4.5(mol)
③6 mol CuFeS2和15.75 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
O2过量 2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2 n(Cu)=6[1-(15.75-15)×2/3]=3(mol)
IV。知识过关
1.在铁粉中加入稀HNO3,当反应完全后,尚残留少量铁粉,则溶液中含量较大的阳离子是( A ) A.Fe2+ B .Fe3+ C.H+和Fe2+ D.Fe2+和Fe3+
3.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶ 1时,还原产物是( A )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2
3.不用其它试剂,限用化学方法区别下列两组内的四瓶溶液:①FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2(SO4)3 ②Al2(SO4)3、盐酸、BaCl2、K2CO3 ( B )
A.只有①组可以 B.只有②组可以 C.两组都可以 D.两组都不可以
4.有A、B、C三种单质,常温下A是固体,
B是液体,C是气体。X、Y、Z 是均含同一
种元素的化合物,Y溶于水得无色溶液,Y的
水溶液能跟A反应,它们之间的相互转化关系
如右图所示,其中X的化学式为FeBr3。
5.将ag MgCO3与hg NaHCO3分别加入到100mL 1 mol / L的盐酸中,若反应后所得两种溶液的质量相等,则a与b的关系和取值范围是a = b < 4.2。
6.有A、B、C、D、E五种溶液,它们的阳离子分别是Ag+、Na+、Ba2+、Al3+、Fe3+,阴离子分别是Cl-、NO3-、OH-、SO42-、CO32-(都不重复)现进行如下实验:
(1)C溶液中加入纯铁粉,溶液质量增加。
(2)A、E溶液都呈碱性。则得0.1mol /L的A溶液pH值小于13。
(3)在B溶液中逐滴加入氨水,出现沉淀,继续加入氨水,沉淀消失。
(4)在D溶液中加入硝酸钡溶液无现象。
由上述现象可推知各种溶液中所含的阳、阴离子是
溶 液 A B C D E
阳离子 Na+ Ag+ Fe3+ Al3+ Ba2+
阴离子 CO32- NO3- SO42- Cl- OH-
7、推断下列由两种金属组成的合金成份, 并写出有关反应的离子方程式:
(1)合金由Al和Fe组成
(2)写出②、③、⑤反应的离子方程式是
②2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl
③Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3

8.有一种工业废水,已知其中含有大量硫酸亚铁,少量Ag+和Na+。今设计一种既经济又合理的方法,回收银和硫酸亚铁。设计方案如下图所示,
(1)药品①是过量Fe粉
(2)沉淀是银和过量的Fe粉
(3)药品②是过量的稀H2SO4
(4)母液中存在的阳离子有H+、Na+、Fe2+
9.提示:某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空:
(1)单质F是H2
(2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)
4Fe2+ + 8NH3·H2O + O2 + 2H2O = 4Fe (OH)3 + 8NH4+
(3)溶液I中所含金属离子是Al3+和Na+
(4)由C → E + F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)H2SO4 (HNO3)
10.A、B、C、D是四种可溶性离子化合物,其组成中的阴阳离子各不相同,它们在溶液中电离的阴、阳离子分别为Cl-、SO42-、NO32-、OH-、Ag+、Na+、Mg2+、Cu2+。当四种物质的稀溶液反应时产生如下现象①A + B → 产生白色沉淀;②B + D → 产生白色沉淀;③C + D → 产生蓝色沉淀。
由此可以判断(写分子式)AAgNO3 BMgCl2 CCuSO4 D NaOH。
11.为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成,称取6.26g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100mL溶液。取50mL溶液,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤,烘干后得2.33g固体。另取25mL溶液,加入少许KSCN溶液,显红色。再取余下的25mL溶液,加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤,灼烧后的0.80g固体。请计算并结合推理填写下表。
组成该磁性材料的元素是 钡、铁、氧
各元素的质量比是 钡∶铁∶氧 = 2.74∶2.24∶1.28
各元素的原子个数比是 Ba∶Fe∶O = 1∶2∶4
该磁性材料的化学式为 BaFe2O4 (或BaO、Fe2O3)
12.取一根镁条置于坩锅内点燃,得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g.冷却后加入足量水,将反应产物加热蒸干并灼烧,得到的氧化镁质量为0.486g。
(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
(1)Mg3N2 + 6H2O = 2NH3 + Mg (OH) 2 (2)17%
提示:设原混合物中Mg3N2的质量为x,由Mg3N2生成的MgO的质量为y
Mg3N2 → 3MgO
100 120 y = 120x/100 (0.470-x) + 120x/100x = 0.486
x y x = 0.080 (g) Mg3N2% = ×100% = 17%
小专题I:有关镁、铝、铁的典型图像、推断、实验题
1、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示,则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为(D)
    
A、6:1   B、3:1   C、2:1   D、1:2
2、某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气体放出和白色沉淀生成,加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系,如下图所示。请填写下列空白:
⑴在该溶液中含有的离子是NH4+、Al3+、Mg2+,它们的物质的量浓度之比为n(Mg2+):n(Al3+):n(NH4+)=1:1:3。
⑵所加的淡黄色固体是Na2O2(化学式)。
3、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答:
 ⑴若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=0.06 mol,V2=440 mL。
 ⑵若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)400mL。
 ⑶若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是:1/2≤a<1。
4、将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热,充分反应后冷却至室温,得到固体A。将质量为m的固体A加入到300 mL 2 mol/L盐酸中使之完全溶解。测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积(已换算成标准状况)的关系如右图所示(假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出)。
已知:
①加入固体A的质量m≤3.2 g,收集到的气体为H2;
②当m>3.2 g,收集到的气体为H2和H2S的混合气体。
 ⑴3.2 g固体A中所含的物质有Fe、FeS。
 ⑵3.2 g固体A中各物质的物质的量分别为n(Fe)=0.01 mol n(FeS)=0.03 mol,溶于上述盐酸充分反应后,所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为c(H2S)=0.1 mol/L
(忽略溶液体积的变化)。
 ⑶当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>3.2 g时
,收集到的气体体积(标准状况下)V=(280m-672)mL
(用含m的代数式表示)。
5、如下图所示:
   
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质,B、C是氧化物,且B的式量是232。请填空:⑴A是Al,E是O2。(填化学式)
  ⑵D跟水反应的化学方程式为3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2(条件:高温)。
  ⑶C电解时,每生成1 molA,同时生成0.75 mol E。
6、黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。每个方框表示有一种反应物或生成物(反应条件及生成的水已略去),其中C、F常温下为无色气体,D、E有共同的阳离子。
 ⑴写出B和C的化学式:BFeSO4;CH2S。
 ⑵写出反应④的离子方程式:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
7、A、B、C是常见的金属化合物的水溶液,A溶液的焰色为黄色。M是常见的共价挥发性氢化物,N为M的最高价氧化产物的水溶液,将M分别通入A、B的反应如下图所示,M与C溶液不发生反应。
⑴写出化学式:ANaOH,BFe2(SO4)3 ,MH2S,NH2SO4;
⑵写出下列反应的离子方程式:
反应Ⅰ:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
反应Ⅱ:Al3++3HS-+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S;
反应Ⅲ:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
8、某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下:
①配制浓度均为1 mol/L盐酸和醋酸溶液;
②用酸式滴定管量取10.00 mL 1mol/L盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端,a的数值至少为0.12;
④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;
⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录反应起止时间;
⑥反应结束后,待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应将量筒缓缓向下移动,使乙、丙中液面相平,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
 ⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法:两手掌紧贴锥形瓶外壁一会,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面,表明装置不漏气。
 ⑵本实验中应选用B(填序号)的量筒。 A、100 mL   B、200 mL   C、500 mL
 ⑶若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为:
Vm=0.2V L/mol。
 ⑷简述速率不等的原因酸的浓度相同时,c(H+)不同,铜丝不与酸接触的原因是防止形成原电池,干扰实验现象的观察。
9、在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验:三组各取30.0 mL同浓度的盐酸溶液,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/mg 255 385 459
产生气体体积/mL 280 336 336
请回答:⑴甲组实验中,盐酸过量(选填“适量”“过量”或“不足量”,下同),理由是同体积的盐酸此时产生H2最少。
要算出盐酸的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是336mL气体和30mL溶液。
求得的盐酸的物质的量浓度为1mol/L。
⑵求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是255mg和280mL,求得的Mg、Al的物质的量之比为1:1;
⑶在丙组实验之后,向容器中加入1.00 mol·L-1 NaOH溶液,能使合金中的铝恰好溶解,不形成铝的沉淀,并使Mg2+刚好沉淀完全,再过滤出不溶性固体,求滤液中各溶质的物质的量和所加入NaOH溶液的体积(写计算过程)。
设Mg为x mol,Al为y mol,列方程组为
,求得x:y=1:1。]
⑶NaAlO2:0.009mol,NaCl:0.03mol;39 mL。
 [计算过程为:n(NaCl)=n(HCl)=1mol/L×0.03L=0.03mol(Cl-守恒);
n(NaAlO2)=n(Al)=。。。=0.009 mol(Al守恒);
n(NaOH)=0.03mol+0.009mol=0.039mol(Na+守恒),∴ V(NaOH)=39 mL。]
10、下图(左)是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置,实验时,B中灰色的铁粉变为黑色,且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物。请回答下列问题:
  
 ⑴B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2。
 ⑵反应前A中投放碎瓷片的目的是防止暴沸。
 ⑶某次实验后,取B中的固体物质少量,溶于足量稀盐酸,再滴加KSCN溶液。溶液颜色无明显变化,试解释原因在溶液中Fe3+被未反应的铁粉完全还原。
 ⑷上图(左)中虚线部分,可以用右图所示装置代替,在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在。实验开始时,打开K1、K2,关闭K3,使反应先进行一段时间之后,必须进行氢气的验纯操作,方可关闭K2、打开K3,再收集气体。当收集到半瓶气体时,停止加热,关闭K1,若要使H2顺利逸出而进行点燃实验,操作的方法是关闭K3,打开K2,连续轻轻挤压塑料矿泉水瓶,使氢气缓缓逸出。
 ⑸替代装置未像原装置那样使用干燥管,同样顺利完成了实验,原因是未反应的大量水蒸气被瓶中的水冷凝。
11、实验装置如下图所示。先关闭K,使A中的反应进行,加热玻璃管C,可观察到C管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将C管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。请回答下列有关问题:
 ⑴C中全部产物有S、MgO、MgS。
 ⑵本实验先使A中反应进行,再加热C装置,其目的是排净空气(防止Mg和O2、N2。。)。
 ⑶停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸,熄灭酒精灯,橡胶气胆B在实验中的作用是防止倒吸。
 ⑷若无装置B、K,使用普通导管,本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置(填写序号,多选扣分):F、G、H
⑸C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁的原因是防止Mg和的SiO2反应
小专题II:“变色”的三氯化铁溶液
1、 FeCl3溶液中与NaOH溶液或氨水混合,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓(红褐色)
2、 FeCl3溶液与NaHCO3溶液或Na2CO3混合,生成红褐色Fe(OH)3沉淀并放出气体。
2Fe3++3CO32-+3H2O = 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑
3、 向FeCl3溶液中滴入几滴AgNO3溶液,生成白色沉淀:Ag++Cl-=AgCl↓(白色)
4、 向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀。
2Fe3++H2S= 2Fe2++S(淡黄色)+2H+
5、 向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液呈血红色。Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)
6、 向FeCl3溶液中滴入几滴苯酚溶液,溶液呈紫色。
Fe3++6C6H5OH=[Fe(C6H5O)6]3-(紫色) +6H+
7、 向FeCl3溶液中滴入几滴石磊试液,溶液呈红色:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(呈酸性)
8、 向FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液变浅绿色。
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+(浅绿色)+SO42-+4H+
9、向FeCl3溶液中滴入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀;继续滴加Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀: 2Fe3++S2-= 2Fe2++S Fe2++S2-= FeS↓(黑色)
10、FeCl3溶液中加入过量的铁粉,溶液变浅绿色:2Fe3++Fe=3Fe2+
11、FeCl3溶液中加入过量的铜粉,溶液变蓝绿色: 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
12、FeCl3溶液中加入的镁条,生成红褐色Fe(OH)3沉淀并放出气体。
2Fe3++3Mg+6H2O=3Mg2++2Fe(OH)3↓+3H2↑
13、滴入几滴淀粉KI溶液,溶液变蓝绿色;滴加CCl4溶液,振荡,静置,CCl4层呈紫红色。 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
14、将FeCl3溶液中滴入沸水中,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
Fe3++3H2O(沸水)= Fe(OH)3(胶体)+3H+
A
高温
Al(OH)3
Al3+ AlO2-
n
2n
n(NaOH)
3n
4n
n(Al(OH)3)
n
2n
n(AlCl3)
3n
4n
n(Al(OH)3)
n
2n
n(NaAlO 2)
3n
4n
n(Al(OH)3)
n
2n
n(HCl)
3n
4n
n(Al(OH)3
沉淀
5
气体体
8
3
1
n(沉淀或气体)/mol
n(Na2O2)/mol
B
C
E
D
F
G
H
I
J
K
Cl2
H2O



高温
II
取样分析
I
酸溶
Mg
800℃,Ar
Ti
TiO2 → TiCl4
② 冷却
① Fe
过滤
滤液
滤渣(弃)
热过滤
Fe3+ 、Fe2+
TiO2+ 、SO42-
钛铁矿
H2SO4
353K
煅烧
水浸
FeSO4 ·7H2O
TiO2
H2TiO3
TiO2+ 、SO42-
IV
氧化、水解、聚合
III
还原
FeO
Fe2O3
Fe3O4
红褐色溶液
28%H2SO4
Fe
产品
NaClO3
H2SO4
B
温度/℃
0
20
40
60
80
10
20
30
40
溶解度/g


高温
高温
电解
电解
高温
高温
高温
高温
高温
800℃
空气
沉淀
(红褐色)
B
N
溶液
沉淀a
反应Ⅲ
溶液
M
沉淀a
(白色)
A
N
沉淀
(白色)
A
滤液
沉淀
(淡黄色)
反应Ⅰ
反应Ⅱ
溶液
C
A不足
A
B
M
PAGE
Z-第 1 页 共 32 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第一讲 氧化还原反应及其配平 (1) 目标要求 完成情况
考纲要求:1.化学反应的四种基本类型:化合、分解、置换,复分解。 掌握
2.理解氧化还原反应,了解氧化剂和还原剂等概念。 理解
3.掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。 掌握
4.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。 运用
5.熟练掌握氧化性、还原性强弱比较。 运用
6.能运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应计算。 运用
考点预览:(1)用电子转移(化合价升降)的观点分析氧化还原反应;(2)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断;(3)表示氧化还原反应电子转移的方向和数目;(4)物质(或微粒)氧化性、还原性强弱的比较;(5)依据质量守恒、电子守恒、电荷守恒进行有关计算。
第一章 化学反应及其能量变化考点精析:
第一讲 氧化还原反应及其配平
考点1 氧化还原反应与四个基本反应类型的关系及判断
氧化还原反应的本质是有电子转移(得失或偏移),特征是反应前后元素的化合价有变化,因此表观上通过看是否存在元素化合价的变化来判断是否是氧化还原反应。氧化还原反应与四个基本反应的关系可用图表示:
典例精析
(例) (2005·黄冈)下列反应中属于非氧化还原反应的是 ( )
A.3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+14H2O
B.3C12+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O.
C。3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2C12+3COCl2+2KCl
考点2 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及相互关系
1.氧化剂: 还原剂: 。
2.氧化性: 具有氧化性,指 的性质或能力。还原性 具有还原性,指 的性质或能力。
3.氧化产物: 失电子被氧化后的产物 还原产物: 得电子被还原后的产物。
联系:氧化剂(具有 性)→ 电子→被 →发生 反应→ 产物
还原剂(具有 性) → 电子→被 →发生 反应→ 产物
常见的氧化剂和还原剂
氧化剂
①活泼的非金属单质:O2、C12、Br2、I2、O3等
②高价金属阳离子:Fe3+、Sn4+、Cu2+等
③过氧化物:H2O2、Na2O2、BaO2等
④高价或较高价含氧化合物:MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、HClO、
HClO3、HClO4、Ca(C1O)2等
还原剂
活泼或较活泼金属:K、Na、Ca、Mg、A1、Zn、Fe等
②某些非金属单质:焦炭、H2等
③低价、金属阳离子:Cu+、Fe2+等
④非金属阴离子:Br—、I—等
⑤较低价含氧化合物:CO、SO2、H2SO3、Na2SO3等
典例精析
[例] (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l0mol电子转移
C.产物中SO42—离子有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
考点3 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.单线桥法:如:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
2e-
表示的是电子转移的方向和数目,箭头指向的物质必须是氧化剂,“2e-”表示电子转移的数目,“2e-”前不写“得”或“失”等字样。
2.双线桥法:如: 得5e-
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O
失5e--
①连接反应前后不同价态的同种元素②线桥跨越等号③得失电子总数 。④表示变价过程中的电子转移情况(写明得电子、失电子及电子的数目)。
典例精析
(例) (2005·上海·24)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目
(4)如反应转移了0.3mo1电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。
考点4 比较氧化性、还原性强弱的方法
一.化合价的有关规律
(1)金属元素一般没有 价,除零价外,只显 价,因为在反应中只能 电子。
(2)非金属元素(除氧、氟外)在反应中既可 电子,亦可 电子,故既可呈 价,也能显 价。
(3)氧、氟的非金属性很强,在反应中一般不失去电子,故一般没有 价。
(4)显最高化合价的元素,在反应中只能 电子而不能 电子,在反应中只能 ,故发生 反应,相反,显最低化合价的元素,在反应中只能 ,故发生 反应。
二、氧化性与还原性强弱的判断
1.同种元素的不同价态物质氧化性与还原性强弱的判断
一般说来,同一种元素从低价态到高价态的 (得电子能力)逐渐增强, 逐渐减弱;从高价态到低价态的 逐渐减弱, 逐渐增强。
2.不同物质间氧化性、还原性强弱的判断:
(1)根据同一氧化还原反应判断:
得电子,化合价降低,被还原(发生还原反应)
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物
失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)
如: CuO + H2 == Cu + H20 氧化性: >
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 还原性: >
还原性: > (弱还原剂);
氧化性: > (弱氧化剂)。
(2)根据物质活动性顺序比较判断:
①金属活动性顺序(常见元素)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强
②非金属活动性顺序(常见元素)
F C1 Br I S
原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强
(3)根据反应条件判断:
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件来进行判断。例如:
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑ ①
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+C12↑ ②
4HCl+O2 2H2O+2C12↑ ③
氧化性:KMn04>Mn02>02
(4)根据氧化产物的价态高低判断:
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
如:2Fe+3C12=2FeCl3 Fe+S=FeS 可以判断氧化性:C12>S。
(5)根据元素周期表判断:
①同主族元素(从上到下)
F Cl Br I
非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强
Li Na K Rb Cs
金属原子还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱
②同周期主族元素(从左到右)
如 Na Mg Al Si P S Cl
单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱
(6)根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较:
例如,酸性:HClO4>H2SO4>H3P04>H2CO3,可判断氧化性:C1>S>P>C。
(7)根据原电池、电解池的电极反应比较判断:
①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的 极,正极金属是电子流人的 极。其还原性:负极>正极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(8)根据物质的浓度大小比较判断:
具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强,反之,其氧化性(或还原性)越弱。如:氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀)。
3.外界条件对某物质氧化性或还原性强弱的影响
(1)物质的浓度越高,氧化性或还原性越 。
(2)温度越高,氧化性或还原性越 。
(3)酸性越强,氧化性越 ;碱性越强,还原性越 。
典例精析
(例] (2004·春·京皖)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+
Sn2+十2Fe3+=2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
答案:A
点拨:氧化性的强弱是指氧化剂能使其他物质失去电子(或化合价升高)的难易程度,并不是指氧化剂本身被还原的程度(或得电子的多少);同理,还原性的强弱是指还原剂能使其他物质得到电子(或化合价降低)的难易程度,也不是指还原剂本身被氧化的程度(或失电子的多少)。
考点5 氧化还原反应的基本规律及应用
1.守恒规律:(四大守恒)
(1)氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数,即得失电子守恒。
(2)氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数,即化合价升降守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数。
(3)反应前后各元素种类不变,各元素的原子数目不变,即质量守恒。
(4)在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷总数相等,即电荷守恒。
应用:计算和配平氧化还原反应。
2.价态规律:(氧化还原规律)
(1)元素的最高价态在反应中只能得电子而不能失电子,所以元素处于最高价态时只有氧化性而没有还原性,即只能作氧化剂,不能作还原剂。如Fe3+、H+、Al3+、浓H2S04中S、HNO3中N等。
(2)元素的最低价态在反应中只能失电子而不能得电子,所以元素处于最低价态时只有还原性而没有氧化性,即只能作还原剂,不能作氧化剂。如Fe、Cu、S2—、I—、Br—等。
(3)元素的最高价态与它的最低价态之间的中间价态,在反应中既能失电子,本身被氧化,又能得电子,本身被还原。所以处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。它跟强氧化剂反应表现还原性,跟强还原剂反应表现氧化性。
0 +4 +2 0 +2
如S、S、Fe、 N、N等。
应用:判断物质氧化性、还原性及反应的可能性。
3.强弱规律:
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化剂 + 还原剂 =====还原产物+氧化产物
(较强氧化性) (较强还原性) (弱还原性) (弱氧化性)
应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
4.转化规律:
氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。
应用:分析判断氧化还原反应能否发生。例如浓H2SO4与SO2不会发生反应;KClO3+6HCl=KCl+3C12↑+3H2O反应中,KClO3中+5价氯元素不会转化为KCl中-1价氯元素。
5。难易规律:
越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失电子;一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的优先发生反应。
应用:判断物质的稳定性及反应顺序。(注意;难失电子的物质不一定易得电子,例如稀有气体既难失电子,又难得电子。)
例 (2005·全国高考江苏卷·7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3C12+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B.C12+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+C12↑+3H2O
D。2Fe3++2I一=2Fe2++I2
点拨:本题主要考查氧化还原反应的先后顺序和反应原则,侧重考查考生分析判断能力,及对氧化还原反应实质的理解。
[例2] (2005·海淀模拟)下列叙述正确的是( )
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.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
E、失电子越多的物质其还原性越强
考点6 氧化还原反应方程式的配平方法和技巧
1.原则及顺序
①电子得失守恒;②离子电荷守恒;③原子个数守恒。
2.方法与技巧
①顺配法:先从氧化剂或还原剂开始配平。适用范围:a、分子间的氧化还原反应;b.所有元素参与的氧化还原反应;c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物。
②逆配法:先从氧化还原反应产物开始配平。适用范围:a、自身氧化还原反应(含歧化反应);b.反应物中某一部分被氧化或还原。
以硫与浓硝酸反应为例,说明配平的一般步骤:
①标变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中价变元素的化合价。
S十HNO3=H2SO4+NO2+H2O
1 求总数:求得失电子数的最小公倍数,以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物4种物质的化学计量数。
③配化学计量数:观察配平两边其他物质的化学计量数,并进行检查。
S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O
3.几类反应配平的技巧
①缺项类a.可能缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变;b确定方法:先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。
②多变类,a.有两种以上元素价态改变;b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低。
配平技巧:整体+零价法(即:把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0)。
如P+CuSO4+H2O →H3PO4+Cu3P+H2SO4可看作:
根据电子得失相等,分别乘以系数5和6,合并得P原子总数,即可配平:
11P+15CuSO4+24H2O=6H3PO4+5Cu3P+15H2SO4
典例精析
(例(2005·江苏)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ H+-- Na++ Bi3++ +
分析:本题属于缺项配平,即方程式中有一种或几种物质没有给出,需要通过观察、分析,确定所缺项为何种物质。就本题而言,用观察法难以确定缺项物质,可先确定氧化剂和还原剂的化学计量数。 溶液呈紫色说明有MnO4+生成。化合价分析如下:
点拨:有空缺的物质一般是作为介质的H2SO4,HCl或NaOH、H2O等。
考点7 有关氧化还原反应方程式的计算
氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算确定产物。计算公式如下:
氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值。
典例精析
例1 (2005·全国高考·江苏卷·17)Cu2S与—定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1:l时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 ( )
A.1;7 B.1:9 C.1:5 D.2:9
点拨:准确标出变价元素的化合价是解题关键,电予守恒和质量守恒结合是常用解题方法。
[例2] (2004·江西)24mL浓度为0.05mol L-1的Na2SO3溶液恰好与20ml浓度为0.02mol L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知 Na2SO3被 K2Cr2O7氧化为 Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为 ( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
分析:根据氧化还原反应中得失电予总数相等,判断Cr元素在还原产物里的价态
n(Na2SO3)=0.05×0.024=0.0012(mo1), n(K2Cr2O7)=0. 02×0.02=0.0004(mo1)。
根据氧化还原反应中,氧化剂和还原剂在反应中得失电予数相等,则有:
0.0004×2(6-x)=0.0012×2,解得x=3。
高考真题
1、(2000全国21)硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成
A.S2-     B.S      C.SO32-    D.SO42-
2、(2000全国30)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
3、(2000广东24)
(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)
1 O3:_____________________.
2 Na2O2____________________________。
3 指出氧在下列各物质中的化合价:
O3___________;Na2O2___________;Na2O_________。
(2)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式____________________________。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的气氧气源,试写出该反应的化学方程式___________________。
(4)人体内O2-离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:
O2- + H2O=? H2O2 + O2+
4、(2000上海24)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为: KClO3+ HCl(浓)= KCl + ClO2↑+ Cl2↑+
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_______倍。
(1)2 4 2 2 1 2 H2O (2) ②(3)0.2 (4)2.63
5、(2001广东15)化合物BrFx与水按物质的量之比3︰5 发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1)BrFx中,x= 。
(2)该反应的化学方程式是: 。
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么
氧化剂是 ;还原剂是
(1)3 (2)3BrF3+5H2O===HBrO3+9HF+Br2+O2↑(3)氧化剂BrF3;还原剂H2O、BrF3
6、(2001上海23)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 (填化学式)
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
□Na2Cr2O7+□KI+□HCl→□CrCl3+□NaCl+□KCl+□I2+□
6e-
(1)①、④(2)Cr(OH)3(3)1 6 14 2 2 6 3 7H2O Na2Cr2O7 KI
7、(2001春2)下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
8、(2001春25)三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO (异氰酸,其结构是H–N=C=O)能和NO2反应生成N2 、CO2和H2O。
(1)写出HNCO和NO2反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。
(2)如按上述反应式进行反应,试计算吸收气体所消耗的三聚氰酸的质量。
失8×3e-
(1) 8HNCO+ 6NO2 = 7N2+8CO2+4H2O
得6×4e-
HNCO中的氮元素被氧化,NO2中的氮元素被还原。
(2)1.2 kg
9、(2001江西6)已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:
Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO3→NO。
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.Fe3+ B.MnO4- C.Cl2 D.HNO3
10、(2001江西8)将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42- 配平后,离子方程式中H2O的系数是
A.2 B.4 C.6 D.8
11、(2002广东5)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+
12、(2002广东12)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为
A.1︰1︰1 B.2︰2︰1 C.2︰3︰1 D.4︰3︰2
13.(2002广东18)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 。
(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O 2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO4(3)2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+
(4)盐酸、氯化钾
14、(2002上海23)在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2 → KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目: KOCN+ KOH+ Cl2 → CO2 + N2 + KCl + H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。
(1)碳(或C)(2) (3)35.5
15、(2003试测题7)下列粒子在化学反应中既能显示氧化性又能显示还原性的是
A.Fe3+ B.Br- C.Al D.H2O2
16、(2003广东7)在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH - =RO4-+2F-+H2O。从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是
A.+4 B. +5 C.+6 D.+7
17、(2003上海7)ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A.1︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.2︰3
18、(2003上海14)NaH是—种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是
A.跟水反应时,水作氧化剂 B.NaH中H-半径比Li+半径小
C.跟液氨反应时,有NaNH2生成 D..跟乙醇反应时,NaH被氧化
19、(2003上海23)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-
(1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1
20、(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
21、(2004上海23)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----------------------------------------------。
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。
22、(2004试测题2)实现下列变化既不需要另加入还原剂,也不需要另加入氧化剂的是
A.F2→F- B.HNO3→NO C.Mg→Mg2+ D.Na2O2→O2
23、(2004试测题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-可过量的KI中氧化出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
24、(2005年江苏高考)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为(A)
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
25、(2005年江苏高考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(A)
A.3 Cl2 + 6 FeI2 = 2FeCl3 + 4 FeI3 B.Cl2 + FeI2 = FeCl2 + I2
C.Co2O3 + 6 HCl = 2CoCl2 + Cl2↑+ 3H2O D.2Fe3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2
26、 (2005年高考江苏理综)在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(A)
A.硫在空气中燃烧 B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应 D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
27、(2005年全国理综卷III)已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1molKH( A )
A.失去1mol电子 B.得到1mol电子 C.失去2mol电子 D.没有电子得失
28、(2005年上海高考题)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)2、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→ O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目

(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。
参考答案:24、(本题共8分)
(1)H2O2
(2)H2CrO4 Cr(OH)3
(3)
(4)3.36L
28、(2006江苏3)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
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
30、(2006天津29).(14分)2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol/LKMnO4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          。
31、(2006全国卷(Ⅱ)10).已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2 → H2O IO3- → I2 MnO4- → Mn2+ HNO3 → NO
32(2006江苏)如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是:
A. H2O2 B. IO3- C. MnO4- D. HNO3
33、(2006年北京卷理综8)、已知:
①向KMnO4固体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;
③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸变蓝
下列判断正确的是A
A.上述实验证明氧化性:MnO4 > Cl2 > Fe3+ > I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
34、(2006上海24).
(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:
__________+ __________→
(1) FeSO4+HNO3→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O
(2) FeSO4 +5N (3)得到 4 (4)3FeSO4+30HNO3→
基础过关
1.(2005·广东综合·21)从海水中可以提取溴,主要反应为2Br-+C12=Br2+2C1-,下列说法正确的是 ( )
A、溴离子具有氧化性 B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应 D.氯气的氧化性比溴单质强
2.(2005·全国Ⅱ甘、渝、川,11)已知KH和H2O反 应生成H2和KOH,反应中lmolKH ( )
A、失去1mol电子 B、得到lmoll电子
C.失去2mol电子 D.没有电子得失
3.(2004·广东广西,8)下列叙述正确的是 ( )
A、发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强
B、金属阳离子被还原后,一定得到该元素的单质
C、核外电子总数相同的原子,一定是同种元素的原子
D.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物
4.(2004·上海,4)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是 ( )
A.Mg B.Cu C Ag D.H2
5.(2006·长沙)目前新一代高效、无污染的消毒剂二氧化氯(C1O2)已被许多国家广泛应用在饮用水的处理上。已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应,其反应方程式为CH3OH+NaClO3+H2SO4→C1O2+CO2↑+Na2SO4+H2O(未配平),则下列说法正确的是 ( )
A、氯化剂是甲醇
B.生成lmolCO2时转移的电子总数为4NA
C.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6 ∶1
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ∶1
6.(2004·辽宁)依据2Fe2++C12 =2Fe3++2Cl—; HClO+HCl=C12+H2O
2Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+; Fe+Cu2十=Fe2++Cu
判断下列氧化剂氧化性强弱顺序正确的是 ( )
A、Fe3+>HClO>C12>Fe2+>Cu2+
B.HClO> C12> Fe3+> Cu2+> Fe2+
C.C12>HClO>Fe3+> Cu2+> Fe2+
D.HClO> Fe3+> C12> Cu2+> Fe2+
7.(2006·湖北)同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应或转化中同位素示踪表示正确的是 ( )
A.2Na218O2+2H2O=4Nal80H+O2↑
B.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+518O2+8H2O
C.NH4C1+2H2O?NH3·2H2O+HCl
D.K37C1O3+6HCl= K37C1+3C12↑+3H2O
8.(2003·全国)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2072—和Pb2+,则与lmo1Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 ( )
A.3.0 mo1 B.1.5 mo1 C.1.0 mo1 D.0.75 mo1
9.元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则下列说法正确的是 ( )
①该元素一定被氧化 ②该元素一定被还原 ③该元素可能被氧化,也可能被还原 ④化合价一定降为0 ⑤生成的单质为氧化产物 ⑥生成的单质为还原产物 ⑦生成的单质既可能为氧化产物也有可能为还原产物 ⑧该过程不一定非得加氧化剂或还原荆才能实现 ⑨该反应不一定是吸热或放热反应 ⑩该反应一定不是复分解反应
A、③⑦⑧⑨⑩ B、①⑤⑩ C、②④⑥⑩ D.①②④⑤⑥
10、随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受,为了防止富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常放人抗氧化物质,下列不属于抗氧化物质的是( )
A、生石灰 B.还原铁粉 C、亚硫酸钠 D.维生素C
11、向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通人一定量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.Na2SO4 B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2 D.NaCl、NaI、Na2SO4
12、 R2O8n—离子在一定条件下可以把Mn2+氧化为MnO4-,若反应后R2O8n—离子变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值是 ( )
A.1 B.2 C 、3 D.4
13.C1O2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保组织的要求C1O2将逐渐取代C12成为生产自来水的消毒剂。工业上C1O2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,,在以上反应中,NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 ( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
14、铁、钴、镍的原子序数分别为26、27、28称为铁系元素。现有以下反应:
Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+3H2O+C12 (1)
2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl (2)
则下列物质氧化性由强到弱的顺序是 ( )
A、I2>FeCl3>C12> Co2O3
B.Co2O3> C12> FeCl3> I2
C.C12> Co2O3> I2> FeCl3
D、 C12> I2> Co2O3> FeCl3
15.(2006年郑州测试)G、X、Y、Z、Q均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式,但知道它们一定条件下具有如下转换关系(未配平);
①G→Q十NaCl
②Q+H2O电解X+H2↑
③Y+NaOH→G+Q+H2O
④Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中,氯的化合价由低到高的顺序为 ( )
A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X
C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、Q
16.(2006年上海)在氯氧化法处理含CN—的废水过程中,液氯茬碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):
KCN+2KOH+C12=KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:
KOCN+ KOH+ C12→ CO2+ N2+ KCl+ H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g
17.(2005·西城)臭氧(O3)可以使湿润的淀粉一碘化钾试纸变蓝,化学方程式为:
KI+O3+H2O—KOH+I2+O2(未配平)
(1)该反应中氧化剂的名称为 ,还原产物的化学式为 ;
(2)若消耗0.1mo1氧化剂,反应中转移电子的物质的量为 。
能力提升
1、 (2006·武汉)复印机工作时易产生臭氧,臭氧的浓度过高时对人体有害。臭氧具有强氧化性,可使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝,有关反应为:O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2此反应下列说法正确的是 ( )
A.反应中,lmolO3到2mol电子
B.反应中O3氧化剂,H2O与KI是还原剂
C、氧化产物I2与还原产物O2的物质的量之比为1 ∶1
D.由此反应推知,氧化性强弱顺序为O3>I2>O2
2.(2006·南京)根据下表信息,下列叙述中正确的是
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① C12 FeBr2 FeC13
② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 MnSO4
③ KClO3 浓盐酸 C12 C12
④ KMnO4 浓盐酸 C12 MnC12
A、表中第①组反应的氧化产物一定只有FeCl3(Fe3+)
B.氧化性强弱比较;KMnO4>C12>Fe3+>Br2>Fe2+
C还原性强弱比较:H2O2>Mn2+>C1—
D.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数为16
3.(2005·济南)下列叙述中,正确的是 ( )
A.化合反应一定是氧化还原反应,肯定有元素被氧化,同时有元素被还原
B.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
C、比较难失电子的原子,获得电子的能力一定强
4.(2005·海淀)金属钛(Ti)的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取TiO2,再由TiO2制取金属Ti。由TiO2制取金属Ti的反应为,①TiO2+2C+2C12?TiCl4+2CO ②TiCl4+2Mg?2MgCl2+Ti
则下列叙述正确的是 ( )
A、由反应①可知,C12是氧化剂,TiCl4是氧化产物
B、由反应①可知,可用CO在高温下把TiO2还原成Ti
C,由反应②可知,若有24g Mg参加反应,就可生成1mol Ti
D.由反应②可知,金属Mg的还原性比金属Ti的还原性强
5.(2004·烟台)已知I—、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:H2O2A.2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42—+4H+
B.H2O2十H2SO4=SO2+O2+2H2O
C.I2+SO2十H2O=H2SO4+2HI
D.2Fe3++2I一=2Fe2十+I2
6、(2006·山东)相对分子质量为342的糖,其结构简式为:
已知这种糖跟氯酸钾反应后生成的产物是氯化钾二氧化碳和水,则反应中氧化产物与 生成的产物是氯化钾二氧化碳和水,则反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ( )
A、3∶2 B、2∶3 C、8∶1 D、11∶8
7.(2005·成都)在热的稀硫酸溶液中溶解了10.16g FeCl2。当加入50mL 0.4mo1.L—1KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3溶液也完全反应,并有NOx气体逸出。则该NOx是 ( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
8.(2006·山东)有许多非水溶剂和水一样可以发生自电离,从而具有一定的导电性。如:液态BrF3中:2BrF3=BrF2++BrF4—;液态N2O4中:N2O4=NO++NO3—。将铜溶于N2O4的乙酸乙酯溶液中可制得无水硝酸铜,同时生成一种无色气体。则下列有关说法正确的是 ( )
A、上述反应中铜单质只作氧化剂 B、上述反应中产生的气体为NO
C上述反应中的硝酸铜是还原产物 D.上述反应中N2O4只作氧化剂
9.(2004·上海)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相应原子间电子转移的方向和数目。
创新习题
1、(2006·广东)某研究性学习小组探究下列化学反应的特征:
化学反应:(I)用硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化KI:
KMnO4+KI十H2SO4→MnSO4+I2十KIO3+K2SO4+H2O;
(Ⅱ)Cu2S与一定浓度的HNO3反应:Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+CuSO4+NO2+NO+H2O;
(Ⅲ)硫酸铜在高温下分解:CuSO4→CuO+SO3+SO2+O2;
(Ⅳ)硫化氢与氢氧化钠溶液反应:NaOH+H2S→NaHS+Na2S+H2O
(1)绝大多数化学反应中物质的化学计量数之比是固定的。但是,上述化学反应的化学计量数是不确定的,即物质的化学计量数有多组。根据上述实例,请你归纳化学计量数有多组的化学反应的特点: ;
(2)反应(Ⅱ)中只有确定 的物质的量之比,化学反应方程式的化学计量数也随之确定。
(3)有人认为反应(Ⅲ)是两个反应式加合的结果,请分析它是哪两个化学反应加合而成的: ;在反应(Ⅲ)中,根据化合价守恒, 物质的量之比是固定的;根据质量守恒, 物质的量之比是固定的。
(4)若硫氢化钠、硫化钠的化学计量数分别为a、b,则用a、b表示该反应的化学计量数的化学方程式 。
2、(2004年广东)维生素C(又名抗坏血酸,分子式为C6H8O6),具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下:
C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI
现欲测定某样品中维生素C的含量,具体的步骤及测得的数据如下。取10 mL 6 mol·L-1CH3COOH,加入100 mL 蒸馏水,将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000 g样品,溶解于上述冷却的溶液中。加入1 mL淀粉指示剂,立即用浓度为0.05000 mol·L-1的I2溶液进行滴定,直至溶液中的蓝色持续不褪为止,共消耗21.00 mLI2溶液。
(1)为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用
(2)计算该样品中维生素C的质量分数。
3.已知氧化性BrO3—>C1O3—>C12>IO3—>I2。现将饱和氯水逐滴滴人KI淀粉溶液中至过量。
(1)可观察到的现象是:
① ;
② 。
(2)写出有关的离子方程式;
① ;
② 。
4.KClO3与浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为
KClO3+ HCl(浓)→ KCl+ C1O2+ 7C12↑+
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和化学计量数填人框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1 molCl2,则转移的电子的物质的量为 mol。
(4)C1O2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
Ag+
Ag+
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第十三单元 烃 的 衍 生 物
第一讲 卤代烃
课题:卤代烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握卤代烃的水解和消去反应的概念、原理和应用。 掌握
2.学会有机合成中基团的增加、消去。 掌握
3.掌握卤代烃卤原子的检验方法。 掌握
4.了解卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。 了解
教学重点:1:溴乙烷的结构、性质2:卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。教学难点:卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。
I.考点回顾
一、基本概念
1.烃的衍生物:从结构看,可以看成是烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而衍
变成的有机物
2.官能团:决定化合物 的原子或原子团。常见的官能团: 键或 键、卤素原子( )、羟基( )、羧基( )、醛基( )等。(学习烃的衍生物的方法是从结构入手,抓住官能团,分析和掌握性质,是学习烃的衍生物的最好方法。)
3.消去反应:有机化合物在一定条件下,从 分子中脱去一个 分子(如H2O、HX等),而生成 (含双键或三键)化合物的反应。
二、溴乙烷、卤代烃
(一)溴乙烷
1·分子结构:
分子式: 结构简式 : 结构式: 电子式: 官能团:
反应中断键方式:
2.溴乙烷的物理性质:无色 体、难溶于 ,密度比水
3.溴乙烷的化学性质
⑴水解反应:
化学方程式______________________________________________
⑵消去反应
化学方程式______________________________________________
卤代烃发生水解反应和消去反应的条件:
①水解反应条件:强碱的_______溶液。
②消去反应:1)强碱的_____溶液;2)消去反应发生在______的碳原子上,这些碳原子上一个连接卤原子,另一个至少连接一个_____原子。(相邻消去)
思考:C(CH3)3-CH2Br能否发生消去反应?
(二)卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
1·分类:根据卤素原子种类分: 代烃、 代烃、 代烃等
根据卤素原子个数分: 卤代烃和 卤代烃
根据烃基种类分: 卤代烃、 卤代烃、 卤代烃
下列卤代烃中:①CH3CH2Br、②CH3Cl、③CH2=CHCl、④CCl4、⑤ 、⑥
其中属于芳香卤代烃的有__________(填序号,下同);属于饱和卤
代烃的有_____________;属于多卤代烃的有___________;属于溴代烃的有____________。
2·物理性质:
(1)溶解性:不溶于 ,可溶于大多数 。
(2)一氯代烷沸点:碳原子数相同时,支链越 ,沸点越 ;碳原子数不同,碳原子数越 ,沸点越 。
(3):一氯代烷密度:均小于1(即小于水)
思考:常温下呈气态的常见卤代烃有:_________________,其他为液态或固态。
3.化学性质(与溴乙烷相似)
写出2-溴丁烷发生水解反应、消去反应后生成的有机物的可能的结构简式。
4.制法(以溴乙烷的制取为例写出相应的方程式)
⑴烷烃卤代:
⑵不饱和烃加成:
思考:其中哪种方法较好?为什么?
5.用途:作溶剂、农药、致冷剂、灭火剂、麻醉剂、防腐剂等。
II、典型例题
例1.卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解,这是一个典型的取代反应。其实质是带负电荷的原子团(例如OH-等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。如:CH3CH2—Br + OH-(或NaOH)→ CH3—CH2—OH + Br-(或NaBr)
  写出下列反应的化学方程式:
  (1)溴乙烷与NaHS的反应 ;
  (2)碘甲烷与CH3COONa反应 ;
  (3)碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH3—O—CH2CH3)
  
    
  (3)例2.在有机反应物中,反应物相同而条件不同可以得到不同的产物,下式中R代表烃基,副产物均以略去(请注意H和Br所加成的位置)
写出CH3CH2CH2CH2Br分两步转化为CH3CH2CHBrCH3的各步反应的化学方程式,特别注意标明反应条件。
例3.实验室在蒸馏烧瓶中加NaBr、适量水、95%的乙醇和浓硫酸,边反应边蒸馏,蒸出的溴乙烷用水下收集法获得。反应的化学方程式为:
NaBr+H2SO4 =NaHSO4+HBr C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
其中可能发生的副反应有:2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
已知CH3CH2Br的沸点是38.4℃,其密度比水大,常温下为不溶于水的油状液体。请回答下列问题:
(1)反应中加入适量的水,除了溶解NaBr外,其作用还有: ,

(2)为了保证容器均匀受热和控制恒温,加热方法最好采用 。
(3)采用边反应边蒸馏的操作设计,其主要目的是

(4)溴乙烷可用水下收集法获得和从水中分离方法的的依据是 ,

(5)下列装置在实验中既能吸收HBr气体,又能防止液体倒吸的是 。
(填写序号)
三、高考真题
1.(2001广东22)烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应
已知:CH3CH2CH2CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2CH=CH2
(D是)
(F1和F2互为同分异构体) (G1和G2互为同分异构体)
请填空:(1)A的结构简式是: 。
(2)框图中属于取代反应的是(填数字代号): 。
(3)框图中 属于加成反应。
(4)G1的结构简式是: 。
2.(2002广东22)卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如
该反应式也可表示为
下面是八个有机化合物的转换关系
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是 。
(2)上述框图中,①是 反应,③是 反应。(填反应类别)
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式

(4)C2的结构简式是 。F1的结构简式是
。F1和F2互为 。
(5)上述八个化合物中,属于二烯烃的是 。二烯烃的通式是 。
3.(04年上海高考题)从石油裂解中得到的1,3—丁二烯可进行以下多步反应,得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。
(1)写出D的结构简式 。
(2)写出B的结构简式 。
(3)写出第②步反应的化学方程式:

(4)写出富马酸的一种相邻同系物的结构简式 。
(5)写出第⑨步反应的化学方程式:
(6)以上反应中属于消去反应的是 (填入编号)。
4.(06天津理综27)(19分)碱存在下,卤代烃与醇反应生成醚(R-O-R‘):
R-X+R‘OH        R-O-R‘+HX
化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃,反应框图如下:
请回答下列问题:
(1)1molA和1molH2在一定条件下恰好反应,生成饱和一元醇Y,Y中碳元素的质量分数约为65%,则Y的分子式为
A分子中所含官能团的名称是 ,A的结构简式为 。
(2)第①②步反应类型分别为① ② 。
(3)化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是         
 a可发生氧化反应 b强酸或强碱条件下均可发生消去反应
 c可发生酯化反应 d催化条件下可发生加聚反应
(4)写出C、D和E的结构简式:
C              ,D和E                  。
(5)写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式:
                                    。
(6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式:
、 、 、 。
IV知识过关
1.下列反应的产物中,可能有两种互为同分异构体物质生成是( )
A.丙烯与氯化氢加成 B.2—溴丙烷与NaOH醇溶液共热
C.2—溴丁烷与NaOH醇溶液共热 D.1—溴丙烷与NaOH溶液共热
2.要检验某卤乙烷中的卤素是否是溴元素,正确的实验方法( )
A.加入氯水振荡,观察水层是否有棕红色溴出现
B.滴入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀HNO3至酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成。
D.加入NaOH醇溶液共热,冷却后滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
3.由2-溴丙烷为原料制取1、2-丙二醇时需经过的反应依次是( )
A.加成-消去-取代 B.取代-消去-加成
C.取代-加成-消去 D.消去-加成-取代
4.已知化合物A的结构简式为 ,A的m溴代物的同分
异构体的数目和n溴代物的同分异构体数目相等,则m+n一定满足的关系是( )
A.m+n=6 B.m=n C.2m=n D.m+n=8
5. 1mol 与溴水完全反应,需要溴单质的物质的量为( )
A.3 mol B.4mol C.5 mol D.6mol
6.某烃A与发生加成反应,产生二溴衍生物B;B用热的NaOH-乙醇溶液处理得到化合物C;经测试知C的结构中含有两个双键,化学式是C5H6;将C催化加氢生成环戊烷。写出A、B、C的结构式。
2.(04年广东高考题)根据下面的反应路线及所给信息填空。
(A)A的结构简式是 ,名称是 。
(B)①的反应类型是 。
②的反应类型是 。
(C)反应④的化学方程式是 。
第二讲 醇羟基、酚羟基与羧羟基
课题:醇羟基、酚羟基与羧羟基 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握乙醇、苯酚、乙酸的结构与性质。 掌握
2.掌握醇、酚、羧酸相互转变关系。 掌握
3.理解官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。 理解
教学重点:1:乙醇、苯酚、乙酸的结构、性质。2:醇、酚、羧酸相互转变关系。教学难点:官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。
I.考点回顾
一·乙醇、醇类
(一)乙醇
1·乙醇的分子结构:
分子式: 结构简式: 结构式: 电子式: 官能团:
2·乙醇物理性质
乙醇俗称 ,是一种无色、透明、有 的液体,密度比水小易挥发;能溶解多种 和 ,跟水以任意比互溶;工业酒精含乙醇约96%(体积分数),含乙醇99.5%以上的叫无水乙醇,通常利用无水 来检验酒精中是否含水,用工业酒精和 混合蒸馏制取无水酒精。
3.乙醇的化学性质
(1)在反应中乙醇中化学键的断裂:
⑵.与活泼金属反应 、 、( 号键断裂)
反应方程式:
思考:此反应比Na与水反应要 得多,说明乙醇羟基上的氢很难电离。此反应可测定有机物分子中的羟基(或活泼氢原子)的数目。
⑶.分子间脱水( 号键断裂)
反应方程式:
⑷.消去反应( 号键断裂)
反应方程式:
.思考:醇消去反应的规律?
⑸.氧化反应( 号键断裂)
①燃烧:
②脱氢:
⑹.酯化反应( 号键断裂)
反应方程式:
4.工业制法
⑴.发酵法:
⑵.乙烯水化法:
⑶卤代烃水解:
反应方程式:
(二)醇类
1.定义:分子中含有跟 或 结合的 基的化合物。
2.通式
饱和一元醇的通式:
饱和二元醇的通式: 例:
饱和三元醇的通式: 例:
芳香一元醇的通式: 例:
3.物理性质:n≤3, 无色液体、与水任意比互溶;4≤n≤11,无色油状液体,部分溶于水;n≥12,无色蜡状固体,不溶于水。(溶解度: 碳原子数越 ,溶解度越 ,直至不溶。沸点: 碳原子数越 ,沸点越 )
4.化学性质:似乙醇,但要注意发生消去反应和氧化反应的条件及其产物。
①消去反应的条件:类似卤代烃发生消去反应的条件。与—OH所连碳原子的 位碳原子上必须有H原子。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能发生消去反应。
②氧化条件: 与—OH所连的碳原子(即α位C原子)上必须有 原子。如C(CH3)3OH不能被氧化。
③氧化产物:若有-CH2OH,则氧化生成_________;若有 ,则氧化生成______________; 若有 ,则______________。
5.几种重要的醇
①甲醇:有酒精气味,与水、酒精互溶,有毒,饮后会使人眼睛失明,量多使人致死。
②乙二醇: 结构简式为
乙二醇是无色、粘稠、有甜味的液体,凝固点低,可作内燃机抗冻剂。
③丙三醇:结构简式为
丙三醇 俗称 ,没有颜色,粘稠,有甜味,吸湿性强——制印泥、化装品:凝固点低——防冻剂;制硝化甘油——炸药。小结:“有机三角”关系
二、苯酚:
1、酚的定义——羟基跟苯环直接相连的化合物叫做酚。
掌握概念时注意点:羟基连接在苯环上,如果羟基连接在苯环侧链原子上的化合物就不属于酚类了,属于芳香醇。
如: OH CH2OH OH
苯酚 苯甲醇 环已醇
2、苯酚的分子结构
分子式 结构式 结构简式
3、苯酚的物理性质
无色的晶体,具有特殊的气味。常温时,苯酚在水里溶解度不大,当温度高于65℃时,能跟水以任意比互溶。
注意点:(1)苯酚易被氧化,露置在空气时会因小部分发生氧化而显 色;(2)苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用 洗涤,但苯酚的稀溶液可直接用做防腐剂和消毒剂。
4、苯酚的化学性质
(1)弱酸性: OH O-+H+(比H2CO3弱,不能使指示剂变色,又名石炭酸)。
苯酚与NaOH溶液反应:
往苯酚钠溶液中通入CO2:
苯酚与Na反应:
注意:①醇中也有羟基,但不能与NaOH反应。②苯酚的酸性很弱,不能使指示剂变色。③电离出H+的能力:H2CO3 >C6H5-OH>NaHCO3,故CO2和苯酚钠溶液反应,生成物应写成NaHCO3而不能写成Na2CO3。
讨论:①苯中混有苯酚,如何除去苯酚,提纯苯?

②设计一个实验证明碳酸的酸性比苯酚强。写出简要操作步骤和有关的化学方程式。

(2)取代反应:
注(1)苯酚比苯更易发生环上氢的取代,这说明苯酚中羟基对苯环的影响。(2)此反应中生成物三溴苯酚为白色不溶于水的物质。因此,此反应常用苯酚的定 检验或定 测定。(3)苯酚和Br2发生取代的氢的位置是羟基的邻对位。
例1:白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑模椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能够跟1mol该化合物起反应的Br2的最大用量是( )
A 1mol B 3.5mol C 6mol D 7mol
(3)显色反应:
利用这个反应可以检验苯酚。
讨论:检验苯酚可用FeCl3溶液,因为生成络离子而显紫色:
,如果溶液PH值过大或过小,都不会出现紫色,试说明理由。
答:

例2、不用任何试鉴别:苯酚溶液,NaOH溶液、FeCl3溶液,AgNO3溶液,Al(NO3)3溶液、MgCl2溶液、NaNO3溶液。写出有关的化学反应方程式:



5、苯酚的制法
(1) 从煤焦油分馏产品里提取
(2) 用苯为原料,完成制取苯酚:

例3、以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料,经典的合成苯酚的方法可简单表示为:
苯苯磺酸苯磺酸钠苯酚钠(及盐和水)苯酚。 ① ② ③ ④
(1) 写出第②、③、④步反应的化学方程式。



(2) 根据上述反应判断苯磺酸、苯酚、亚硫酸三种物质的酸性强弱,并说明理由。

三、乙酸、羧酸
(一)羧酸的结构特征、分类及饱和一元酸的通式
 1.羧酸的结构特征:烃基直接和羧基(-COOH)相连接的化合物
 2.分类:羧酸可以按如下几种方式进行分类。
 ①按羧酸分子中含有羧基的个数分为:
②按分子中所含烃基是否饱和分为:
③按分子中是否含苯环分为:
  
3.饱和一元羧酸的通式:①分子式通式:CnH2nO2  ②结构通式CnH2n+1COOH
(二)几种常见羧酸的物理性质
  1.甲酸(HCHO)俗称蚁酸,是无色、有刺激性气味的液体,有腐蚀性,能跟水混溶。
  2.乙酸(CH3COOH),俗称 ,是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点117.9℃,熔点16.6℃,易溶于水和乙醇。
  3.乙二酸,俗称草酸,它是没有颜色的透明晶体,能溶于水或乙醇。
(三)羧酸的化学性质:
  羧酸在水溶液中可以电离出H+,表现出酸的通性;同时羧酸也可和醇发生酯化反应。
1.弱酸性:   
①使指示剂变色:
②与活泼金属反应:
③与碱性氧化物反应:
④与碱反应:
⑤与盐(Na2CO3)反应:
说明:①根据已有知识及上述和盐反应情况,可总结出如下酸性强弱顺序:
   HCl> > > >HCO3-
  ②羧酸在水中的电离度很小,大部分以分子状态存在于溶液中,因此书写离子方程式时,不可将CH3COOH拆开。
2.酯化反应:
①概念:酸跟醇起作用,生成酯和水的反应。(酸既可以是有机酸也可以是无机酸)
②反应原理:
  CH3COOH + CH3CH218OH.......
 说明:i反应机理为羧酸失 ,醇失
    ii浓H2SO4在此反应中作用: 剂, 剂
    iii此反应类型为取代反应,另外此反应也是可逆的。
  类似反应(请选择乙醇、乙二醇、丙三醇为反应物写出三个反应):
  
③实验:乙酸乙酯制备
  i装置:
ii药品加入顺序:3mL乙醇+再加2mL冰醋酸+2mL浓H2SO4
  iii导管口位于碳酸钠液面上,是为了 。饱和Na2CO3溶液作用: ;
; 。
(四)高级脂肪酸的性质
  名称     硬脂酸      软脂酸      油酸
结构简式         
  饱和性               
  状态                 
  溶解性(水)             
  密度 
 化学性质
  1.弱酸性(与NaOH反应):
  2.酯化反应(油酸甘油酯的形成):
  
  
  
3.油酸能使Br2水、KMnO4(H+)溶液褪色
  说明:甲酸分子中既有醛基又有羧基,因此它即有 的性质又有 的性质。例如它可以和新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应,同时又可以发生酯化反应,具有酸的通性。它和新制Cu(OH)2反应,若加热则发生 反应,不加热为 反应。
(五)乙酸的制法
  1.发酵法: 乙酸
  2.乙烯氧化法:
          
  3.烷烃氧化法:
(六)酯
1.概念:酸(包括_______或__________)跟_____反应生成的一类化合物叫酯。
2.饱和一元醇与饱和一元羧酸生成的酯的通式______________。
注意“脂”与“酯”,“脂”与“油”,“植物油”与“矿物油”(主要成分)的区别。
思考:饱和一元醇与饱和一元羧酸形成的酯与同碳原子数的羧酸是否互为同分异构体?
3.命名:按反应物酸和醇的名称称为“×酸×酯”。
练习:写出下列酯的结构简式。
①乙二酸乙二酯 ②二乙酸乙二酯 ③乙二酸二乙酯 ④硝化甘油 ④硬脂酸甘油酯
4.酯的通性
⑴物理性质:酯____溶于水,_____溶于有机溶剂,密度比水____,低级酯有______味。
⑵化学性质——水解反应:
练习:写出乙酸乙酯与水(H218O)在H+存在下反应的化学方程式。
说明:
(1)酯类在碱性溶液中水解生成羧酸盐,水解程度较大。
(2)酯化反应和酯的水解反应互为可逆
(3)甲酸某酯中,含有醛基,表现还原性,能和银氨溶液、新制氢氧化铜反应。
思考:①什么是皂化反应?肥皂的主要成分是什么?②指出肥皂去污的原理。③为什么在硬水中不宜用肥皂洗涤衣物?
5.合成酯的方法和途径
(1)链状小分子酯
(2)环酯
(3)聚酯(通过羧酸和醇通过缩掉小分子(例如水)二形成的高分子化合物)
(4)内酯(同一分子中的—COOH和—OH脱水而形成的)
(5)无机酸酯(例如硝酸和甘油反应形成的三硝酸甘油酯又叫硝化甘油)
(6)高级脂肪酸甘油酯(油脂)
(7)酚酯(苯酚和酸形成的酯)
II、典型例题
1.可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝色 B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层 D.反应后静置,反应液不分层
2.某种解热镇痛药的结构简式如右图
当它完全水解时,可得到的产物有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.已知溴乙烷跟氰化钠反应再水解可以得到丙酸
CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH,产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题
F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是 (填反应代号)。
(2)写出结构简式: ,F__________。
4.司机酒后架车时可检测他呼出的气体,所利用的化学反应如下:
2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4==Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3CHO+6H2O
被检测的气体成分是 ,上述反应中的氧化剂是 ,还原剂是 。
5.下列变化规律中正确的是( )
A.H2S、HCl、PH3热稳定性由弱到强
B.物质的量浓度相等的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的pH值由小到大
C.等质量的甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧,所耗用氧气的量由多到少
D.CH3CH2OH、? —OH、CH3COOH的酸性由弱到强
6.某芳香化合物A的分子式为,溶于水溶液,将此溶液加热,能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。
(1)写出化合物A的结构简式。
(2)依题意写出化学反应方程式
(3)A有几个属于芳香族化合物的同分异构体,写出它们的结构简式。
7.A、B、C、D、E 五种芳香化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)这五种化合物中,互为同分异构体的是 。
(2)
反应①采取了适当措施,使分子中烯键不起反应。
以上反应式中的W是 A~E 中的某一化合物,则W是 。
X是D的同分异构体,X的结构简式是 。
反应②属于 反应(填反应类型名称)。
8.苯甲酸(C6H5COOH)和山梨酸(CH3—CH=CH—CH=CH—COOH)都是常用的食品防腐剂。下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是
A.金属钠 B.氢氧化钠 C.溴水 D.乙醇
9.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的分子量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写不能出其结构简式: 。
10.(2001广东21)今有化合物
甲:,乙:,丙
(1)请写出丙中含氧官能团的名称: 、 。
(2)请判别上述哪些化合物互为同分异物构: 。
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
鉴别甲的方法: 。
鉴别乙的方法: 。
鉴别丙的方法: 。
(4)请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序: > > 。
11.某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是( )
A.乙酸丙酯 B.甲酸乙酯 C.乙酸甲酯 D.乙酸乙酯
三.高考真题
1.(2002春季15)有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,由甲生成的羧酸和醇在一定条件下,可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中不正确的是( )
A.甲分子中C的质量分数为40% B.甲在常温常压下为无色液体
C.乙比甲的沸点高 D.乙和甲的最简式相同
2.(2002春季28分)在某些酶的催化下,人体内葡萄糖的代谢有如下过程:
葡萄糖→……→
(A) (B) (C)
→……→
(D) (E)
请填空:
(1)过程①是 反应,过程②是 反应,过程③是 反应(填写反应类型的名称)。
(2)过程④的另一种生成物是 (填写化学式)。
(3)上述物质中 和 互为同分异构体(填写字母代号)。
3.(2002全国14)L–多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L–多巴酸碱性的叙述正确的是( )
A.既没有酸性,又没有碱性 B.既具有酸性,又具有碱性
C.只有酸性,没有碱性 D.只有碱性,没有酸性
4.(2003江苏理综16)已知C4H10的同分异构体有两种:CH3—CH2—CH2—CH3、,则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有( )
A.l种 B.2种 C.3种 D.4种
5.(2003上海12)可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A.氯化铁溶液、溴水 B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水 D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
6.(2004春季31)在抗击非典型性肺炎期间,过乙酸(过氧乙酸)曾被广泛用作消毒剂。已知硫酸和过硫酸的结构简式如下:
硫酸: 过硫酸:
请从以下八个式子中选择答案回答下列问题(答案用编号表示,选错要倒扣分)。
(1)过乙酸(过氧乙酸)的结构简式是 。
(2)过乙酸的同分异构体是 。
(3)过乙酸的同系物是 。
(4)氧的质量分数最小的物质是 。
7.(2004北京26)(1)化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂。A可以发生以下变化:


<1>A分子中的官能团名称是 ;
<2>A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式

<3>A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化,且F的一氯取代物有三种。
F的结构简式是 。
(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂,“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是(选填序号) 。
<1>加成反应 <2>氧化反应 <3>加聚反应 <4>水解反应
“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是 。
(3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂
“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为C10H12O2Na2
的化合物。“TBHQ”的结构简式是_____________________________。
8.(05天津).I.某天然油脂的化学式为C57H106O6。1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B和2摩尔直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C:H:O=9:16:1。
⑴ 写出B的分子式: 。
⑵ 写出C的结构简式: ;
C的名称是 。
⑶ 写出含5个碳原子的C同系物的同分异构体的结构简式:
II.RCH=CHR’与碱性KMnO4溶液共热后酸化,发生双键断裂生成羧酸:
常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。
在催化剂存在下,1摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得到D和E的
混合物,D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化,
得到如下四种产物:
HOOC—(CH2)10—COOH CH3—(CH2)7—COOH
HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH
⑷ 写出D和E的结构简式:
⑸ 写出B的结构简式: 。
⑹ 写出天然油脂A的一种可能结构简式:
9.(05全国卷Ⅲ)聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为 ,它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式:
⑴由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯
⑵由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯
⑶由乙烯制备乙二醇(提示:卤代烃在稀的碱性水溶液中发生如下反应):
R-X+OH-R-OH+X- X为卤素)
10.(06上海9)二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( )
A.不能发生消去反应 B.能发生取代反应
C.能溶于水,不溶于乙醇 D.符合通式CnH2nO3
11.(06上海26)(B)
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热
至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 ,导管B除了导气外还具有的作用是 。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层层(填上或下),分液后用 (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4
c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水
从 口进入。蒸馏时要加入生石灰,
目的是 。
③收集产品时,控制的温度应在 oC 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )
a.蒸馏时从70℃开始收集产品 b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
四.知识过关
1.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A.1mol/L甲酸溶液的pH值约为2
B.甲酸能与水以任何比例互溶
C.10mL1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液弱
2.已知乙醇可以与氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关有机试剂的沸点如下:CH3COOC2H5为77.1℃,C2H5OH为78.3℃,C2H5OC2H5为34.5℃,CH3COOH为118℃。实验室中制取乙酸乙酯的粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶中将过量的乙醇与少量的浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏,由上面的实验可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的粗产品。
(1)反应中加入乙醇是过量的,其目的是 。
(2)边滴加醋酸,边加热蒸馏的目的是

将粗产品再经下列步骤精制
(3)为了除去粗产品中的醋酸,可向产品中加入 。
A.无水乙醇 B.碳酸钠粉末 C.无水醋酸钠
(4)向粗产品中加入饱和的氯化钙溶液,振荡、分离的目的是) 。
(5)向粗产品中加入 无水硫酸钠,振荡的目的是 。
3.白藜芦醇 广泛存在于食物(例如桑椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有搞癌性。能够跟1摩尔该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是( )
A、1mol 1mol B、3.5 mol 7mol C、3.5mol 6mol D、6mol 7mol
4.乙酸或乙酸钠在不同条件下可能在不同的部位(a、b、c)断键而起反应; ,试按下列要求各举一个实例(与出化学方程式)。
(A)乙酸钠在a处断键: ;
(B)乙酸在b处断键: ;
(C)乙酸在c 处断键: 。
5.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请在方框内填入合适的化合物的结构简式,并写出A和E的水解方程式。
(A): ;(B): ;(C): ;(D): 。
第三讲 乙醛、醛类
课题:乙醛、醛类 目标要求 完成情况
考纲要求 1.以乙醛、甲醛为例,掌握乙醛的性质和主要化学反应及有关醛反应的计算。 掌握
2.掌握醇、醛、羧酸相互转变关系。 掌握
3.理解官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。 理解
教学重点:1:乙醛的结构、性质。2:醇、醛、羧酸。教学难点:官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。
I.考点回顾
一、醛基和醛的定义
1、醛基:结构式: 简写为: ,
2、醛的定义:分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。
注意:(1)甲醛是由氢原子跟醛基相连而构成的化合物。
(2)醛类化合物中官能团为醛基(-CHO)。
3、饱和一元醛的通式:R-CHO 即CnH2nO(n≥1)
1、 乙醛
1、乙醛的分子结构:
分子式 结构式 结构简式 电子式
2、乙醛的物理性质:
无色、具有 气味的液体,密度比水小,沸点20.80C,易挥发、易燃烧,能跟水、乙醇等有机溶剂互溶。
3、乙醛的化学性质:
(1) 加成反应(写出乙醛与H2、HCN发生加成反应的化学方程式)
(2) 氧化反应:
银镜反应:
注意:(1)银氨溶液的配制方法:在洁净的试管里加入1mL2%的 溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的 ,至最初产生的沉淀恰好_______为止(这时得到的溶液叫做银氨溶液)。有关的化学方程式
(2)反应条件:溶液应为 性,须在 中加热;
(3) 银镜反应常用来检验醛基的存在。
思考:如何鉴别CH3CH(OH)CH3和CH3CH2CH2OH?
答:

②与新制Cu(OH)2反应:
注意: (1)新制Cu(OH)2的配制中试剂滴加顺序,溶液的浓度和试剂相对用量;
(2)反应条件:溶液应为 性,须加热到 ;
(3)这个反应也可用来检验醛基.
例1:醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,已知柠檬醛结构为:
试用简便方法,检验柠檬醛分子中含碳碳双键。
答:

小结:在有机化学反应里,通常还可以从加氢或去氢来分析氧化还原反应,即 或
是氧化反应,加氢或去氧就是 反应。
醛类物质的氧化——还原反应关系为: 氧化 醛 氧化
例2:一个学生做乙醛的还原性实验时,取1mol/L CuSO4溶液和0.5mol/L NaOH溶液
各1ml,在一支洁将的试管内混合后,向其中又加入5ml 40%的乙醛,结果无红色沉淀出现。实验失败原因可能是( )
A未充分加热 B加入乙醛太少
C加入NaOH溶液的量不够 D加入CuSO4溶液的量不够
4、乙醛的制法:
(1)乙炔水化法:
(2)乙烯氧化法:
(3)乙醇氧化法:
2、 甲醛(俗称蚁醛)
1、结构特征:HCHO相当于有 个醛基
2、物理性质:常温下为气体,易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌,防腐能力。
3、化学性质
(1) 具有醛类的通性
氧化性:HCHOCH3OH
还原性:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- HCOO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O
HCHO+4[Ag(NH3)2]+4OH- HCO3--+NH4++7NH3+4Ag↓+2H2O
注:1mol HCHO发生银镜反应最多可生成 Ag。
(2) 与苯酚发生缩聚反应(大纲已删除):
OH OH
n +nH—C—H 催化剂 [ CH2 ]n +nH2O
注:(1)反应反理:苯酚分子中,由于羟基对苯环的影响,苯环上羟基活泼的邻对位的氢和甲醛分子中羰基上的氧共同缩去:
H OH H O OH
n +nH—C—H n [ —CH2 ]n+nH2O
(2)缩聚反应——单体间相互反应而生成高分子化合物,同时还生成小分子的反应叫
反应。福尔马林溶液具有消毒、防腐、可使蛋白质变性的性质。
II.典型例题
【例1】已知柠檬醛的结构简式如右:
 (1)检验柠檬醛中的醛基的方法是 。
(2)检验柠檬醛中的C=C的方法是

【例2】有机物A、B、C、D、E有如下衍生关系
又知C和E在浓H2SO4作用下加热,得到一种具有果香味的液体,分子式为C6H12O2。试推断A、B、C、D、E各为何物?并写出结构简式。
A. B. C.  
D. E.
III.高考真题:
1.(2004大综10)心酮胺是治疗冠心病的药物。它具有如下结构简式:
下列关于心酮胺的描述,错误的是( )
A.可以在催化剂作用下和溴反应 B.可以和银氨溶液发生银镜反应
C.可以和氢溴酸反应 D.可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
2.橙花醛是一种香料,结构简式为:(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO。下列说法正确的是( )
A.橙花醛不可以与溴发生加成反应
B.橙花醛可以发生银镜反应
C.1mol橙花醛最多可以与2mol氢气发生加成反应
D.橙花醛是乙烯的同系物
3.(05江苏)(8分)在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:
已知:
①化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B;
②B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应;
③C催化加氢生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E;
④E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与NaOH溶液反应生成F;
⑤F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息,完成下列填空:
(1)写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意,只要写出其中一组):
A ,C ,E 。
(2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式 。
3.(06全国理综I 12)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下图所示:
关于茉莉醛的下列叙述错误的是( )
A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原
B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
IV.知识过关
1.由乙炔、乙醛组成的混合气体,经测定,其中的碳的质量分数为72%,则混合气体中氧的质量分数为( )
A.32% B.22.65% C.19.56% D.2.14%
2.以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。
已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成.下式中反应的中间产物(Ⅲ)可看成是由(Ⅰ)中的碳氧双键打开,分别跟(Ⅱ)中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得.(Ⅲ)是一种3-羟基醛,此醛不稳定,受热即脱水而生成不饱和醛(烯醛):
请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出反应条件).
知识小结:基团的引入和消去
(1)羟基的引入
①取代法 例:
②水化法 例:CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH
③还原法 例:CH3CHO +H2 CH3CH2OH
④氧化法 例:2CH3CH2CH2CH3+5O2 4CH3COOH+2H2O
⑤水解法 例:CH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2OH+CH3COOH
⑥酸化法 例: + HCl +H2O
(2)羟基的消去
①脱水法 例: CH3CH2OH CH2=CH2 +H2O
②氧化法 例: 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO +2H2O
③酯化法 例:
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
④取代法 例:CH3CH2OH +HBr CH3CH2Br+H2O
⑤中和法 例:H3C--OH + NaOH H3C--O Na +H2O
2.基团的保护
(1)基团保护
①醛基的保护 如:
②双键的保护如:
③羟基的保护 如:
R--OHR--OCH3
R--OCH3R--OH
④羧基的保护 如:
⑤氨基的保护如:
第四讲 有机物分子式和结构式的确定
课题:有机物分子式和结构式的确定 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解确定有机物实验式、分子式的方法。 了解
2.掌握确定有关有机物分子式的计算。 掌握
3.掌握根据性质判断结构式的方法。 掌握
教学重点:有机物实验式、分子式、结构式的确定教学难点:有机物结构式的确定。
一、有机物分子式的确定
  1.实验式与分子式的区别、联系
  (1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。不能确切表明分子中的原子个数。
  (2)分子式是表示化合物分子所含元素原子的种类和数目的式子。
  由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;分子式=(实验式)n。即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。
  2.确定分子式的方法
  方法一:  根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),求出有机物的实验式,再根据有机物的相对分子质量确定分子式。
  方法二:  根据标况下密度或其他条件确定有机物的摩尔质量,再由有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),推算出1mol该有机物中各元素的原子物质的量,从而确定分子中的各原子个数,再确定分子式。
  方法三:利用有机物燃烧通式和相对分子质量确定分子式。
  
  由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
  例1.某有机物8.80g,完全燃烧后得到CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍,则该有机物的分子式为( )
  A.C5H6O    B.C5H12    C.C5H12O2    D.C5H12O
  例2.6.0g某饱和一元醇跟足量金属钠反应,让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜,氧化铜固体质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子式。
  
  例3.将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20克,滤液质量比原石灰水减少5.8克。该有机物不可能是( )
  A.乙烷     B.乙二醇    C.乙醇    D.乙醛
二、有机物结构式的确定
  1.确定有机物的结构,是利用有机物所具有的性质来确定其所具有的结构,主要是确定该有机物具有的官能团。
  2.以乙醇为例说明确定有机物结构式的一般步骤:
  (1)根据乙醇的分子式写出它可能具有的同分异构体。
  (2)测定一定量乙醇与金属钠反应放出氢气体积。
  (3)利用测量数据,讨论乙醇的结构式是哪一种。
  例4.为了测定乙醇的结构式,有人设计了用无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如图所示。
请回答以下问题:
(1)测量氢气体积的正确装置是 (填写编号)。
(2)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 (填写编号)。
A.防止无水酒精挥发  B.保证实验装置不漏气  C.使无水酒精容易滴下
(3)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成小钠珠,冷却后倒入烧瓶中,其目的是

(4)已知无水酒精的密度为0.789g·cm—3,移取2.0mL酒精,反应完全后(钠过量),收集390mL(视作标准状况)气体;则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为 ,由此可确定乙醇的结构式为 而不是 。
(5)实验所测定的结果偏高,可能引起的原因是 (填写编号)。
 A.本实验在室温下进行  B.无水酒精中混有微量甲醇 
C.无水酒精与钠的反应不够完全
巩固练习:
  1、某烃中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度是2.59g.L-1。求该烃的分子式。
  2、某有机物6.2g完全燃烧后生成8.8gCO2和0.3molH2O,该有机物对H2的相对密度为31。求该有机物的分子式。
  3、在9.42g某饱和一氯代烃里,加入过量的烧碱溶液,加热到沸腾。充分反应后,加入足量的硝酸银溶液和硝酸,产生的沉淀物经过滤、洗涤、烘干后称重得17.22g。则一氯代烃的分子是( )
  A.C2H5Cl    B.C3H7Cl    C.C4H9Cl    D.CH3Cl
  4、某有机物的蒸气密度是空气的3.04倍,该有机物2.2g充分燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,通过碱石灰干燥管后,干燥管增重6.2g,求该有机物的分子式。
  5、已知某有机物X有如下性质:①X不跟Na2SO3反应;②X的蒸气对H2的相对密度为46.0;③取1.84gX与过量的金属钠完全作用后,生成672mL(标准状况)气体;④一定质量的X完全燃烧后,产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,使两者的质量分别增加36.0g和66.0g。试求X的结构简式。
   
知识小结:取代反应断键规律
(1)卤代反应 断键规律:断C-H键
(A)烷烃的卤代 反应条件:光照、液溴(纯态)
方程式:
(B)苯的卤代反应条件:催化剂(Fe3+)、液溴  
方程式:
(C)苯的同系物的卤代 反应条件:催化剂、液溴
方程式:
原因:苯环上的邻、对位上的氢原子受侧链的影响而变得活泼。
(D)酚的卤代 反应条件:浓溴水
方程式:
原因:苯环上的邻、对位上的氢原子受羟基的影响而变得很活泼。
(E)醇的卤代 断键规律:断C-O键
反应条件:浓硫酸作催化剂和吸水剂
方程式:
(2)酯化反应:断键规律:断C-O和O-H键
(A)一元酸与一元醇的酯化:
(B)二元酸与一元醇的酯化:
(C)二元酸与二元醇的酯化
①成链酯:
②成环酯 :
③成聚酯 :
(D)羟基酸的酯化
①成链酯 :
②成环酯 :
③成聚酯 :
(E)无机酸与一元醇的酯化 :
(F)无机酸与多元醇的酯化:
(3)水解反应
(A)卤代烃的水解
断键规律:断C-X键 方程式:
(B)酯的水解:断键规律:断C-O和O-H键,
方程式:

浓H2SO4

浓H2SO4

催化剂

H2SO4
△ 加压
催化剂

催化剂
△ 加压
催化剂
②Zn/H2O
①O3
+
H
R3
C=O
R2
R1
C=O
H
R3
R2
R1

还原
C=C
::
KOH
室温
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X-1 页 共 27 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第六单元 硫和硫的化合物 环境保护
第一讲 氧族元素
课题:氧族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解氧族元素的性质递变规律; 理解
2.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质; 了解
3.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义 了解
考点预览:1.氧族元素的性质递变规律;2.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;3.硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义
一。考点回顾
知识点一.氧族元素原子结构、性质
元素名称
元素符号
原子结构 原子序数 34 52
结构示意图
电子式
主要化合价 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6 -2,+4,+6
相同点 最外层电子数相同,都是 个电子
不同点 原子核外 数不同,依次增大
原子半径 随元素原子序数的递增而
单质物理性质 颜色和状态 色 味气体 色固体 灰色 体 银白色 体
密度 随元素原子序数的递增而
熔点(℃) 随元素原子序数的递增而
沸点(℃) 随元素原子序数的递增而
化学反应 与金属反应 易与金属反应 易与金属反应 反应较难 多数不反应
与非金属反应 易与H2、C、P、S等反应 能与H2、C、O2反应 反应难 一般不反应
氢化物 H2O H2S H2Se H2Te
氢化物的稳定性 > > >
氧化物 。。。。。。。。。 和 SeO2和SeO3 TeO2和TeO3
氧化物的水化物 、 H2SeO3、H2SeO4 H2TeO3、H2TeO4
最高价氧化物水化物的酸性 。。。 > >
金属性、非金属性 随原子序数的递增,金属性 ,非金属性 。
知识点二 氧族元素的单质及其化合物的性质
(一) 硫
1、 态—自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。
存在
态—存在形式有:FeS2、CuFeS2、石膏、煤和石油中含少量硫——大气污染物主要来源。
2、物理性质:硫有多种同素异形体。*(如S4、S6、S8等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S8、高温蒸气主要是S2)。常温为 色晶体(淡黄色固体有: 、 、 等),俗称 ,不溶于 ,微溶于酒精,易溶于 。因此用物理方法洗去试管壁上的硫,只能用 作溶剂。
3、化学性质——硫的单质中硫原子的化合价为零,介于-2价和+6价之间,故硫表现 出氧化性和还原性。
(1)与金属反应 (氧化性):
Na+S==Na2S (剧烈反应并发生爆炸) (2Na+xS==Na2Sx)
Al+ S== (制取Al2S3的唯一途径) Fe + S== ( 色)
, Cu+ S == Cu2S( 色)
说明:Cu2S、FeS都是低价金属硫化物,硫单质氧化性弱,只能生成低价态化合物。CuS不能通过单质直接化合方法制得。
金属硫化物的溶解度表:
硫化物 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag
思考:①16。8g铁粉跟8g硫粉混合加热,冷却后将所得固体溶于足量盐酸,在标准状况下可得气体 升.
②对铜。铁与硫的反应产物分析,硫与Cl2的氧化性哪个更强?理由是什么?
(2)与非金属的反应 (还原性、氧化性):
S+O2==SO2 S+H2==H2S(硫化氢不稳定)
(3)与化合物的反应(还原性、氧化性):
, S+ HNO3(浓) △ H2SO4+ NO2↑+ 2H2O
. S+ H2SO4(浓) △ SO2↑+ H2O
S+ NaOH== Na2S+ Na2SO3+ H2O
2e 10e
S + 3C +2KNO3 点燃 K2S+N2↑+3CO2(黑火药爆炸)
橡胶的硫化(将橡胶从线型结构转化为体型网状结构,增强橡胶的强度和弹性)
4、用途:硫是黑火药的主要原料。它还具有杀菌的作用,能治许多皮肤病。硫和石灰可制成农药石灰硫磺合剂。硫加到橡胶中,可大大提高橡胶的弹性,使其受热不粘,遇冷不脆。硫还是工业上制硫酸的重要原料。
(二)臭氧  
1、组成与物理性质:化学式为 ,常温、常压下是一种有 的 色气体,液态臭氧呈 色,固态臭氧呈 色。密度比O2大,也比O2易溶于水。
2、化学性质(臭氧的化学性质比氧气活泼。)
⑴ 不稳定性:
臭氧在常温下能缓慢分解生成氧气,在高温时可以迅速分解。 2O3=3O2
在空气中高压放电时,氧气也能转化为臭氧。3O2=2O3 (雷雨天后空气清新的原因之一)
知识小结:同素异形体和同位素的比较:
  同位素 同素异形体
概念对象 微观原子 宏观单质
概念内涵 质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子 同种元素构成的,不同性质的单质
化学性质 几乎完全相同 相似、有一定的差异
相互转化 化学变化中彼此不能转变 化学反应中可互相转变
实例 H、 、 ;12C、 、 等 金刚石、 和 ;O2和O3;红磷和白磷等。
⑵ 强氧化性
臭氧和氧气都是氧的同素异形体,臭氧具有强氧化性,其氧化性比氧气还要强。例如:
O3 +2KI十H2O=2KOH十I2十O2,可见O3也可使碘化钾淀粉溶液变蓝。较不活泼的Ag、Hg等在常温下可以与臭氧发生反应。
(3)、臭氧的作用
①臭氧可用于漂白和消毒:有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色;臭氧还可以杀死许多细菌,故它是一种很好的脱色剂和消毒剂。
②臭氧的生理作用:空气中的微量臭氧能刺激中枢神经,加速血液循环,令人产生爽快和振奋的感觉。但当空气中臭氧的含量超过10-5%(体积分数)时,就会对人体,动植物造成危害。注意:高压电机和复印机在工作时,会产生臭氧,因此,这些地方要保持通风。
③臭氧层对人类和生物的保护作用
自然界中的臭氧有90%集中在距地面15km—50km的大气气流层中,也就是人们常说的臭氧层,它可以吸收来自太阳的大部分紫外线,因此,臭氧层可称是人类和其它生物的保护伞。因此,我们务必保护好臭氧层,保护生态环境。
近年来,臭氧已逐渐进入人们的日常生活,例如:将其通入水中,有很强的杀菌、洗涤效果,还有很强的漂白性,对清除蔬菜、瓜果上的残留农药效果极佳。房间里装上一台臭氧发生器,可使室内空气清新,令人振奋精神。
(三)过氧化氢
1、结构:分子式为 ,电子式为 ,结构式为 ,在该分子中是H是十1价,氧是 价,故过氧化氢有氧化性又有还原性。
2、物理性质:无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水。
3、化学性质 
①不稳定性:见光或受热时,H2O2会分解:
 MnO2催化H2O2的分解: (可用于实验室制取少量氧气)
  双氧水由于能够分解产生O2具有强氧化性,能使有机色质褪色,所以具有漂白性。
②强氧化性:  当H2O2遇到还原剂时,表现出氧化性。
如: SO2 + H2O2 == Fe2+ + H2O2 + H+ == +
(还原产物为H2O,不会引入新的杂质)这是其作为氧化剂的一大优点
③弱还原性:当H2O2遇到较强的氧化剂时,表现出还原性。
如: MnO4- + H2O2 + H+ == Mn2+ + +
  ④极弱的酸性,为二元弱酸,可以部分电离: 。
4、过氧化氢的用途:①用3%稀双氧水作为消毒杀菌剂。②工业上用10%的双氧水作漂白剂。③H2O2可作火箭的燃料(氧化剂)。④H2O2无论作氧化剂还是作还原剂,都不会给溶液增加杂质粒子。
(四)二氧化硫
1、物理性质: 色、有 气味的气体, 、易 (-10℃),易溶于
(1:40),密度比空气大。
2、化学性质
①酸性氧化物:
a、与水反应:二氧化硫水溶液滴加石蕊试液呈红色:
b、与碱性氧化物或碱反应: SO2 + CaO == CaSO4
SO2通入澄清石灰水中: SO2(少量)+ Ca(OH)2 == ,
SO2(足量)+ Ca(OH)2 ==
② 氧化性:
还原性:
a、与氧气反应:
b、与溴水反应: (使溴水或高锰酸钾溶液褪色)
c、与氯水反应:
思考:二氧化硫能使品红溶液褪色,氯气也能使品红溶液褪色,若将它们按1 :1比例混合通入品红溶液中,品红溶液 色。
漂白性:
SO2与某些有色物质形成不 的 色物质而漂白,但此物质受热容易分解而恢复成原来有色物质的颜色,SO2的漂白是可逆的。如:二氧化硫通入品红溶液,而后加热,现象为:品红褪色,加热又呈现红色。说明二氧化硫具有漂白性,但二氧化硫漂白具有不稳定性、选择性;二氧化硫也具有杀菌、防腐之功效。
实例:二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品。
知识小结:几种物质漂白原理的比较
SO2 氯水、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质(氧化还原反应) 吸附有色物质
变化类型 化学变化 化学变化 变化
是否可逆 可逆,加热或日久后恢复原来颜色 不可逆,加热或日久后不恢复原来颜色
SO2的实验室制法
a、反应原理:Na2SO3+ H2SO4== Na2SO4+ SO2↑+H2O(可加热提高反应速率)
Cu+ H2SO4 (浓) + ↑+
b、发生装置:固体与液体反应制取气体,发生装置与制 相似
c、收集方法:向 排空气法
d、干燥:用浓H2SO4或P2O5酸性干燥剂(不可用碱石灰)
e、尾气处理:用 等碱溶液吸收多余的二氧化硫气体
二氧化硫的污染
a、 二氧化硫的危害:污染大气的主要有害物质之一。人类健康危害:引起呼吸道疾病;
酸雾:二氧化硫在氧气和水作用下形成;酸雨: 的氧化物、 的氧化物随雨水降下,PH< .(酸雨的危害:略)。
b、 二氧化硫的来源:化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气。
必须进行净化回收,避免硫资源浪费和空气污染
(五)三氧化硫的性质:
1、物理性质:SO3是硫的最高价氧化物,为 色易挥发晶体(熔点:16。80C;沸点:44。80C),是典型的酸性氧化物。;
2、化学性质:与水反应,放热 SO3 + H2O = H2SO4,
(*)(六)硫化氢:
1、物理性质:物理性质:H2S是无、色有臭蛋气味的剧毒气体,其水溶液——氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸,其电离方程式为:
2、化学性质:
还原性:硫化氢、氢硫酸都具有强还原性。可被二氧化硫、碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。如:SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O; I2 + H2S == S + 2HI
H2S能燃烧,燃烧依反应条件不同而不同:
2H2S+O2 2S+2H2O………(1) 2H2S+3O22SO2+2H2O………(2)
a、当n(H2S)/n(O2)大于或等于 时,按 式反应,氧化产物全 ;
b、当n(H2S)/n(O2)小于或等于 时,按 式反应,氧化产物全是 ;
c、当n(H2S)/n(O2)大于 且小于 时,按(1)式和(2)式反应,氧化产物是S和SO2
3、制备:FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S
思考①硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液在酸性环境下发生化学反应的化学反应离子方程式:
S2-+ SO32-+ H+ ==
②离子共存判断:Cl-+ClO3-和Cl-+ClO3-+H+;S2-+SO32-和S2-+SO32-+ H+
制备H2S的装置与制备 、 、 等气体的装置相同
知识规纳:常见气体的制取、收集和净化
(1)气体制取装置分为三类,见下图所示。
固+固,可选用图(丙)。可制取 、 、 等。
固+液,可选用图(乙)或(丁)。图(乙)可制取 、 、 、 、 等。图(丁)只可制取 、 、 (要注意启普发生器使用的三个条件)。
固(或液)+液,可选用图(甲)。可制取 、 、 、 、 、 等气体。
(2)气体收集的三种方法:
(3)气体净化装置常见的有三种,如下图所示。
装置(甲)是 。选择的除杂试剂的是 态的。如H2中的HCl用NaOH溶液除去;CO2中的 、 等气体用饱和NaHCO3溶液除去;Cl2中的HCl用 除去;SO2中的SO3用饱和NaHSO3或H2SO4除去。
装置(乙)是 管。选择的除杂试剂是 态的。如H2中水蒸气可用无水CaCl2除去;CO中的CO2可用碱石灰除去。注意气体流入方向:“ 进 出”。
装置(丙)是硬质玻璃管。选择的试剂是固体,需加热时采用此装置。如CO2中的CO用灼热CuO除去,空气中的O2用灼热的铜粉除去。
(4)尾气吸收装置有三种,如下图所示。
(甲)是 的气体的吸收装置。如用水吸收HCl、NH3,用NaOH溶液吸收HCl,用氨水吸收SO2等。
(乙)是能溶于溶液的气体吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH溶液吸收Cl2、H2S,用CuSO4溶液吸收H2S等。
(丙)是CO在空气中点燃的方法处理,防止污染大气。
二。典型例题
1。下列排序不正确的是( )
  A.单质的熔沸点O2<S<Se<Te
  B.离子半径O2-<S2-<Se2-<Te2-
  C.酸性H2TeO4<H2SO4
  D.氢化物的稳定性H2O<H2S<H2Se<H2Te
2。(2002年广东)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 ___________。
3。如图所示,已知:
①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1∶3反应,分别生成X和Y,在产物中元素甲呈负价。
③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1∶2反应,分别生成Z和W,在产物中元素乙呈负价。
请填空:
(1)甲是_______ 乙是 。
(2)甲与丙反应生成X的化学方程式是:
____________________。
(3)和丁反应生成W的化学方程式________________________________
4。如图为一套生成SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性实验装置:
①该装置包括: 、 、 、 、
等几部分
②证明SO2有氧化性的反应化学方程式为: ;可观察到怎样的现象为:

③气体发生装置中发生的化学反应为:
, 。
④制H2S时不使用浓硫酸的原因是: 。
⑤如何证明SO2有还原性?将观察到怎样的实验现象?写出化学方程式。

⑥如何证明SO2有漂白性?将观察到怎样的实验现象?

⑦尾气处理的化学反应原理为:
, 。
5。某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。⑤停止加热(如图,导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?

(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:_______________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
_________________________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.01×l05 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含以a、b、c,不必化简):
M(O2)= _____________________________。
6 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
7.将足量的NO2和一定量的SO2混合通入BaCl2溶液中,产生的沉淀( )
A.不可能是BaSO3 B.一定是BaSO3
C.一定是BaSO4 D.一定是BaSO3和 BaSO4
三、高考真题
1.(2001上海3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D 悬浮颗粒
2.(2002年上海)水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.玻璃态水是分子晶体
3.(2002年广东)根据下图回答问题:
(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答:

(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:
(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
A中加入的试剂是 作用是 。
B中加入的试剂是 作用是 。
C中加入的试剂是 作用是除尽 气体。
D中加入的试剂是 作用是 。
(4)实验时,C中应观察到的现象是 。
4.(2003上海综合32)世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有
A.FeO粉尘 B.P2O5粉尘 C.Fe2O3粉尘 D.SiO2粉尘
5.(2004江苏3)2004年4月22日是第35个“世界地球日”,我国确定的主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是
A.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求
C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D.节约能源,提高能源利用率
6.(2004江苏20)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是:
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:
上述方案是否合理 。请简要说明两点理由:
① ② 。
7.(2004江苏理综10)酸雨有很大的危害。下列气体在空气中达到一定含量时可行成酸雨的是: A.NH3 B.CO C.H2 D.SO2
8.(2004全国理综3-28)测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。请回答下列问题:
(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行该实验时,缺少的实验用品是 。
(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?
答: 。
(3)实验步骤⑥的目的是 。
(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号): 。
A.被测样品中含有加热不挥发的杂质 B.被测样品中含有加热易挥发的杂质
C.实验前被测样品已有部分失水 D.加热前所用的坩埚未完全干燥
9.(05广东)下列关于过氧化氢的说法正确的是
A. 过氧化氢具有杀菌消毒作用,是强酸 B. 过氧化氢是离子化合物
C. 过氧化氢可以发生分解反应 D.过氧化氢是水的同分异构体
10.(05北京)高压电机、复印机工作时会产生臭氧,该气体有强氧化性。下列叙述中不正确的是( )
A.臭氧和氧气是氧的同素异形体 B.臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.臭氧的存在对人体有益无害 D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂
11.(05上海)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是( )
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后,测水的pH D、该水蒸气冷凝后,测氢氧原子比
12.(05上海)含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H2S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物7.9g,则该无水物中一定含有的物质是( )
A、Na2S B、NaHS C、Na2S和NaHS D、NaOH和NaHS
13.(05天津)下列实验操作或事故处理中,正确的做法是
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中,称量操作至少需要四次
C.不慎将浓H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
D.在250mL烧杯中,加入216mL水和24g NaOH固体,配制10% NaOH溶液
14。(05广东)(14分)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)= Na2SO4 + SO2↑+ H2O,制备SO2气体。
①用下列简图,在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是:

(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是__________________;
②溴水溶液,现象是__________________;
③硫化钠溶液,现象是________________。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因______________;
验证方法

②原因______________;验证方法

③原因_____________________;验证方法__________________________。
将实验装置(含试剂)示意图画到方框中:
15.(06四川理综)6下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物是
A、N2 B、SO2 C、CO2 D、CO
16.(06广东)1闪电时空气中有臭氧生成。下列说法中正确的是
A.O3和O2互为同位素 B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数 D.O3与O2的相互转化是物理变化
四。自我检测
1.下列方法可用于制备卤化氢气体的是( )
A.NaCl与浓硝酸加热制备HCl B.NaF与浓硫酸加热制备HF
C.NaBr与浓磷酸加热制备HBr D.NaI与浓硫酸加热制备HI
2.下列物质不能用单质化合而成的是( )
A.CuS B.FeS C.FeCl3? D.HgS
3.将绿矾晶体加强热,除生成水蒸气以外,还发生如下反应:2FeSO4 == Fe2O3+SO2+SO3,如将生成的混和气体通过氯化钡溶液,应发生的现象有( )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3气体逸出
4.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
5.关于酸雨的下列分析正确的是( )
A.因空气中无催化剂,SO2不能转化成SO3,酸雨中只含H2SO3
B.SO2在空气中有条件形成SO3,所以酸雨中含H2SO4
C.酸雨是无法避免的 D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大
6.为了除去混在CO2中的SO2和O2,下列试剂使用的顺序正确的是①饱和Na2CO3溶液;②饱和NaHCO3溶液;③浓硫酸;④灼热的铜网;⑤碱石灰( )
A.①②③ B.②③④ C.②⑤④ D.③④⑤
7.将11.2g铁粉和2.2g硫粉均匀混合,在密闭容器中加热到红热,冷却后加入足量的盐酸, 在标况下收集到的气体体积为( )
A.11.2L B.5.6L C.4.48L D.2.24L
8.在一定条件下,将70ml H2S气体和90mlO2混合,点燃并使其均反应完。再恢复
到原来条件则生成SO2生成气体的体积为( )
A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml
9.对于反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O下列说法中正确的是( )
A.它们互为可逆反应
B.它们互相矛盾,不可能符合事实
C.反应条件的改变引起了反应方向的改变,它们都符合事实
D.氧化性:(浓)H2SO4>Br2;还原性:SO2>HBr
10.只能表示一个化学方程式的离子方程式为( )
A.Ba2++2OH-+2H++SOBaSO4+2H2O B.CO+2H+H2O+CO2
C.2Br-+Cl22Cl-+Br2 D.SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+SO
11.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.CO、HCO、OH-、Na+ B.K+、Cl-、S2-、CO
C.H+、Br-、Na+、SO D.Ba2+、Cu2+、NO、SO
12.将下列离子:Al3+、Na+、K+、NO、OH-、S2-、MnO、F e3+、NH、H+、AlO、CO按可能大量共存的情况,把它们全部分成A、B两组,而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子,则
A组: B组:
13.已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100g溶剂)。
AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2
水 170 9.3 1.5×10-4?33.3
液氨 86 97.2 0.8 0
这几种化合物在两溶剂中能发生复分解反应的方向分别是:
, 。
14.亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性。现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚 硫酸钠溶液、稀硫酸、烧碱溶液、氨水。
①要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有 ,看到的现象 ,反应的离子方程式为 。
②要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有 、 看到的现象 ,反应的离子方程 式为
15.摄影工艺中的废定影液的PH值小于7,其中含有银的复杂化合物,为了回收银,进行如下 操作:向盛有定影液的烧杯中,加入少量稀NaOH溶液,再加入硫化钠溶液,生成黑色沉淀。过滤,将固体移入坩埚中加碳酸钠和硼砂(催化剂)混合加热,放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤,即得到固体银,而洗涤液中主要含有硫化钠,试回答下列问题:(1)开始时为何要向废液中加入少量氢氧化钠溶液
(2)过程中的黑色沉淀物质是什么
(3)写出加热时坩埚内发生的反应的化学方程式。
16.氯酸钾和亚硫酸氢钠间氧化还原反应生成Cl-和S+6的速度,如右图所示,又已知这个反应的速度随着溶液中氢离子浓度增大而加快。
(1)为什么反应开始时反应速度加快
(2)为什么后期反应速度下降
17.将0.8g某种铁的硫化物在O2流里灼烧,使硫全部氧化为二氧化硫,再将所得的SO2通 过氧化剂使之全部转化为三氧化硫,并与水化合完全转化为硫酸。这些硫酸恰好与40ml 0.5 mol/L NaOH溶液中和,则某种铁的硫化物中含硫的质量分数 。
18.地球外层的臭氧层中存在臭氧和氧原子,可滤除大量的紫外光,但不少大气污染物会破 坏臭氧层,如超音速飞机排放物中的NO与NO2,它们可发生如下反应:O3+NONO2+O2
O+NO2NO+O2,这两个反应反复循环,其总的反应方程式为 ,由此可见,氮氧化物在破坏臭氧层过程中起了 作用。
19.有一瓶亚硫酸钠已部分氧化变质:2Na2SO3+O22Na2SO4,某学生设计了下列实验,确定Na2SO3的纯度:
①称取ag样品。称量时所用主要仪器的名称是
②样品的溶解。溶解过程中使用玻璃棒搅拌的目的
③在溶液中加入过量的BaCl2溶液且用盐酸酸化。
(1)为什么要用盐酸酸化
(2)BaCl2为什么要过量
(3)怎样检验BaCl2溶液是否过量
(4)为什么要洗涤沉淀
(5)怎样洗涤沉淀
(6)怎样判断沉淀是否洗净
(7)烘干沉淀并计算。烘干后称量沉淀质量为bg,列出计算Na2SO3纯度的计算式。
20.将amol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa),在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同,则H2S的氧化产物可能有如下三种情况:
(1)全部是SO2此时a的取值范围是 。
(2)全部是S,此时a的取值范围是 ,并且d1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2,部分是S,此时a的取值范围是 。反应所生成SO2的物质的量为 mol。容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a的代数式表示)。
第二讲 硫酸
课题: 硫酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1、掌握硫酸的性质; 掌握
2、掌握硫酸的“三大特性”; 掌握
3、掌握so42-的检验方法。 掌握
考点预览:1、掌握硫酸的性质;2、掌握硫酸的“三大特性”;3、掌握so42-的检验方法。
一、考点回顾
1、稀硫酸的化学性质(二元强酸)
、跟酸碱指示剂作用:能使紫色石蕊试液变 色。
、跟较活泼的金属反应:Zn+H+—
、跟碱性氧化物反应:CuO+H+—
、跟碱反应:NaOH+H2SO4— Cu(OH)2+H2SO4—
Ba(OH)2+H2SO4—
、跟盐反应:Na2CO3+ H2SO4— BaCl2 + H2SO4—
应用:
a、现有四份等质量等浓度的稀硫酸,向其中分别加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3,充分反应后所得溶液的质量分数大小关系为
(用编号回答)。
b、铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式: 。
2、浓硫酸的性质
(1)物理性质: 色油状 挥发(沸点338℃)液体,密度大于水(质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3),且质量分数越大其对应的密度也越 ,易溶于水,溶于水时放出大量的热.。稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并_________以防_________。
应用:1、浓硫酸与乙醇、浓硝酸等液体如何混合?
2、质量分数为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后,混合液的质量分数小于
2p%。则X可能是下列物质中的( )
A、氨水 B、硫酸溶液 C、乙醇溶液 D、氢氧化钠溶液
(2)化学性质:
强氧化性(常温下,浓硫酸可使________等金属________)
Cu+ H2SO4(浓) ─ (体现浓硫酸的 性和 性)
C+ H2SO4 (浓) ─
H2S+ H2SO4(浓) ─
FeS+ H2SO4(浓) ─
注意:在常温下,浓硫酸跟铁、铝接触时,能在金属表面生成一薄层致密的氧化物,从而阻止内部的金属继续反应,这种现象叫 (复杂的化学变化)。因此可以用铁铝制器皿贮存浓硫酸(硝酸也具有这一性质)。但是加热条件下可以反应。
应用:
a、足量的锌和下列酸反应,产生H2的物质的量最多的是( )
A、10mL 18.4mol/L 硫酸 B、30mL 3mol/L盐酸
C、30mL 2mol/L 硫酸 D、30mL 5mol/L硝酸
b、(1)向50mL 18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量( )
A、等于0.9mol B、大于0.45mol,小于0.9mol
C、等于0.45mol D、小于0.45mol
c、在清洗贮存过浓硫酸的铁罐车(或铝罐车)时应“严禁烟火”,这是因为:
, 。(用化学方程式表示)
吸水性:吸收物质中的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂,但一般不能干燥 性(如:NH3)和_____性气体(如:H2S、HI、HBr);可干燥:O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2等气体。(浓硫酸可用作有机反应的催化剂和吸水剂)
脱水性:将某些化合物中氢、氧按2:1原子个数比脱去。(浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂;对皮肤有强腐蚀性)如制CO:HCOOH CO↑+H2O
应用:
a、现有O2、NH3、H2、H2S、Cl2、N2、HI、HBr、CO、CO2、SO2等气体,其中
不可用浓硫酸干燥的有 。
b、浓硫酸使石蕊试纸先变 色,后变 色。
c、皮肤上一旦沾有浓硫酸,应先 ,再 ,最后再涂上 溶液。
3、硫酸根离子的检验:
原理:Ba2++SO==BaSO4生成不溶于强酸的白色沉淀。
(1)影响因素
①弱酸根离子PO、CO、SO均能结合Ba2+生成白色沉淀,但Ba3(PO4)2、BaCO3、BaSO3均溶于强酸;
②BaCl2溶液的加入,有可能存在Ag+、生成AgCl产生干扰;
③硝酸酸化可把SO离子氧化成SO,引起干扰;
(2)供选试剂
A、BaCl2—HCl B、BaCl2—HNO3 C、Ba(NO3)2—HCl D、Ba(NO3)2—HNO3
使用试剂分别鉴定时:A、B、C都有存在Ag+的可能,B、C、D都有存在SO的可能。
(3)正确的检验方法和步骤:既要注意试剂的选择,又要注意操作顺序的优化,方能排除干扰离子的误导。
4、硫酸的用途
(1)利用硫酸的强酸性可制出相应的弱酸。
例:制H2S:FeS+ H2SO4= + ↑
制H3PO4:Ca3(PO4)2+ H2SO4(浓) +
(2)利用浓硫酸的不挥发性可制取挥发性酸。如:HF、HCl、HNO3等。
①制HF:CaF2+ H2SO4(浓) 2HF↑+ CaSO4(铅皿中)
②制HCl:NaCl(固)+ H2SO4(浓) NaHSO4+ HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4 + HCl↑
③制HNO3:NaNO3+H2SO4(浓) HNO3↑+NaHSO4
思考:该反应的反应温度不宜过高的原因是:
(3)利用浓硫酸的吸水性,可做干燥剂干燥气体。
(4)利用浓硫酸的脱水性,在有机反应中广泛使用浓硫酸。
(5)制化肥: Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3(过量)+H2SO4 == NH4HSO4
(6)制硫酸盐:制胆矾:CuO+H2SO4+4H2O == CuSO4·5H2O(晶体)
制绿矾:Fe+H2SO4 + 7H2O== FeSO4·7H2O+H2↑
5、常见硫酸盐的俗称及主要用途
CaSO4·2H2O 生石膏或石膏 建材等
2CaSO4·H2O 熟石膏
ZnSO4·7H2O 皓矾 收敛剂、防腐剂、颜料
BaSO4 重晶石 钡餐、颜料
FeSO4·7H2O 绿矾 媒染剂
CuSO4·5H2O 胆矾、蓝矾 电镀液、制农药
KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂
二。典型例题
1。在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是( )
A. 使用吸收塔设备 B.使用尾气吸收装置 C.使用H2作原料 D.使用催化剂
2.(2001春季全国20)下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)如果装装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检出的物质是____________;不能检出的物质是____________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是____________;不能检出的物质是____________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是____________;不能检出的物质是____________。
3。将过量铁片投入含有硫酸的硫酸铜溶液中,充分反应后,把铁片取出洗净,干燥称量,结果与原铁片质量相同。求原溶液中硫酸铜和硫酸物质的量之比为:
4。长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下:
①称量a g样品,置于烧杯中。 ②加入适量蒸馏水,使样品溶解。
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液。
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀。 ⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量。
⑦重复⑤、⑥操作直到合格,最后得到b g固体。
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2? 。
其理由是: 。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是: 。
(3)步骤⑦的“合格”标准是: 。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是:(列出算式,不需化简)

三。高考真题
1。(2004江苏4)下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2。(2004全国理综3-26)下图表示某种盐的制备步骤:
已知:水合盐B含有45.3%的水;无水盐C焙烧分解,放出两种无色刺激性气体E和F,并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称:
A B C D E F 。
4。(05上海)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是( )
A、气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B、导管出来的气体中无二氧化碳
C、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D、Z导管口有红棕色气体出现
5。(05上海)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是( )
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后,测水的pH
D、该水蒸气冷凝后,测氢氧原子比
6。(05天津)13.下列实验操作或事故处理中,正确的做法是
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中,称量操作至少需要四次
C.不慎将浓H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
D.在250mL烧杯中,加入216mL水和24g NaOH固体,配制10% NaOH溶液
7。(05北京)下列实验操作中,先后顺序正确的是
A.稀释浓硫酸时,先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.为测定硫酸铜晶体的结晶水含量,称样时,先称取一定量的晶体,后放入坩锅中
C.为检验酸性溶液中的Cl-和SO42-,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
D.在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过水(或饱和食盐水),后通过浓硫酸
四、自我检测
1、 选择题
1.下列各组溶液,不用其他试剂就可以将它们区别开的是( )
A.KOH,K2CO3,MgSO4,KHSO4 B.NaNO3,HCl,NH4Cl,KOH
C.BaCl2,CaCl2,Na2SO4,KNO3 D.HCl,KOH,K2SO4,K2CO3
2.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.铁跟盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
B.磷酸二氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应:H2PO4-+2OH- PO43-+2H2O
C.碳酸钙与醋酸反应:CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D.铜与稀硝酸反应:Cu+NO3-+4H+ Cu2++NO↑+2H2O
3.在某无色透明的溶液中下列各组离子能大量共存的是( )
A.K+,H+,I-,NO3- B.Mg2+,Cu2+,Cl-,SO2-4
C.K+,Na+,Br-,MnO4- D.K+,OH-,S2-,NO3-
4.关于硒的叙述正确的是( )
A. 作半导体材料,熔点很高
B. 作半导体材料,熔点较低
C. H2SeO3有酸性,又有氧化性和还原性
D. 硒与铁反应生成Fe2Se3
5.把碘滴入硫化钠溶液中,溶液变混浊,将溴水滴入碘化钾溶液中,溶液呈棕黄色,由
此得出的正确结论是( )
A 离子的氧化性:S2-C 元素的非金属性:Br>S>I D单质的氧化性: Br2>I2>S
6.把浓硫酸滴入浓盐酸中,会有氯化氢气体逸出,对此现象的合理解释是( )
A. 氯化氢难溶于水 B浓硫酸有脱水性
C.浓硫酸是一种高沸点的酸
D.浓硫酸溶于水放出大量的热,降低了氯化氢的溶解度
7.下列离子方程式不正确的是( )
1 碳酸氢钙溶液遇盐酸:Ca(HCO3)2+2H+ Ca2++2H2O+2CO2↑
②H2S通入大量NaOH溶液中:OH-+H2S HS-+H2O
③Ba(OH)2溶液中通入足量的SO2气体:Ba2++SO2+H2O BaSO3↓+H2O
④实验室制硫化氢:S2-+2H+ H2S↑
A.①②③④ B.②④ C.②③④ D.①③
8.赤热的炭与浓硫酸共热产生气体能使下列物质的水溶液变浑浊的为( )
A.H2S溶液 B.CaCl2溶液 C.溴单质的水溶液 D.Ca(OH)2溶液
9.将2.5毫升0.1摩/升的Na2S溶液,1毫升0.1摩/升的Na2SO3溶液,7毫升0.1摩/升盐酸相混和于一密封容器内,体系内硫元素以各形式存在的相对含量是( )
A.H2S>HS->S2->S B.H2S> S2->S>HS-
C.S>H2S>HS->S2- D. S> S2-> H2S>HS-
10.下列说法正确的是( )
A. 能使石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B. 能使品红溶液褪色,将其煮沸又变红的无色气体一定为SO2
C. 用NaHSO3,Na2SO3与浓H2SO4反应都可产生SO2
D. 某酸性溶液经分析含大量S2-,SO42-,MnO4-
11.等物质的量的氯气和二氧化硫气体通入滴有紫色石蕊试液的氯化钡溶液中,以下叙述正确的是( )
A.无沉淀产生,溶液变成无色 B.产生BaSO3沉淀,溶液变成红色
C.产生BaSO4白色沉淀,溶液变色成红色 D.产生BaSO3白色沉淀,溶液变成无色
12.使用浓H2SO4时,若不慎沾在皮肤上,正确的清洗方法是( )
A. 用饱和的NaOH溶液中和
B. 用大量水冲洗,然后用3%~5%碳酸氢钠溶液清洗,并涂上碳酸氢钠溶液
C. 用干布擦,然后用水冲洗
D. 用稀氨水冲洗
13. ①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式
.
2 在以中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式
.
14.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按图3-3所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶液物W的质量是M,则
每份试样X中氧化铜的质量为 (用m表示)
15.下图是有关硫及其化合物的实验装置:
实验中用到的实验试剂在下列中选择:①浓硫酸;②70%硫酸;③25%硫酸;④新开封的亚硫酸钠粉末;⑤硫化亚铁;⑥氢氧化钠溶液;⑦溴水;⑧碳酸钠溶液.
在实验开始不久即在B瓶中析出固体粉末状物质.试回答:
(1)A中分液漏斗盛放的试剂是 平底烧瓶中盛有的试剂是 .其中在实验时反应的化学方程式为 .
(2)B中的化学方程式是 ,反应的氧化产物和还原产物的物质的量比是 .
(3)E(启普发生器)中盛有的两种试剂及发生反应的离子方程式是:试剂 ,反应: .
(4)如果A、E两装置气体发生速度相同,流量也相同时,在D中反应的离子方程式是
.
(5)D的作用是 ,C的作用是
.
16.用图3-5所示的实验过程,测定含Na2SO4的亚硫酸钠中Na2SO3的质量分数(Na:23克/摩;Ba:137克/摩;S:32克/摩).
图3-5
测定沉淀乙(纯净干燥)的质量W1g,试回答:
(1)试剂A溶液是 ,检验A稍过量的方法是

(2)试剂B溶液是 ,B的作用是 ;
(3)沉淀甲的化学式是 ,沉淀 乙的化学式是 ;
(4)沉淀甲与B反应的离子方程式是 ;
第三讲 接触法制硫酸
课题:接触法制硫酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理,并了解其生产过程和几个典型设备。 掌握了解
2.理解接触氧化反应条件的选择原理,加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。 理解
3.理解硫酸工业的有关计算。 理解
4.通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论,认识环境保护的重要性,培养良好的环境保护意识。 认识
考点预览: 1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理,并了解其生产过程和几个典型设备。2.理解接触氧化反应条件的选择原理,加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。3.理解硫酸工业的有关计算。4.通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论,认识环境保护的重要性,培养良好的环境保护意识。
一。考点回顾
(一)硫酸的工业制法──接触法
1、生产过程:
三阶段 SO2制取和净化(造气) SO2转化为SO3(接触氧化) SO3吸收和H2SO4的生成
三原理
三设备
有关原理 矿石粉碎,以增大 _______________________________,通入过量空气以 逆流原理(热交换器中:管______气体 ,管_____气体 )目的:冷气预热至_____ ℃以上,热气冷却至 ℃以下. 逆流原理(浓硫酸 ,气体 )增大接触面积(吸收塔内入填料)以充分吸收。
设备中排出的气 体 炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)……净化气:SO2.N2.O2 尾气:N2,O2,SO2不能直接排入大气中
说 明 矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”;H2O气:腐蚀设备、影响生产 接触室内压强为常压。为什么?增大气体压强,转化率提高得并不多。 实际用___________吸收SO3,以免形成 。
2、尾气处理: 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2↑
NH4HSO3。
(二)本章知识网络图如下:
要求:1.明白各步间转化关系
2.结合本章知识网络,学习相关物质性质、制法
3能写出各步反应的化学方程式
试写出反应的-化学方程式:
(三)有关计算
1.由硫酸工业反应原理可推算出,理论上:1mol S完全转化能生成 mol H2SO4,1mol FeS2完全转化能生成 mol H2SO4。
2.工业制硫酸中的计算问题:
(1)关系式法(多步计算的简捷运算方法):先写出多步反应的化学方程式,然后找出最初反应物和最终生成物之间的 之比,列出关系式,即可一步计算。如:S~H2SO4,FeS2~2H2SO4。
(2)元素守恒法:原料中某一关键元素理论上若全部转入产物,则两物质中该元素的物质的量 。
(3)几个率:①矿物的纯度= ×100%
②原料利用率= ×100%
原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率
③产率= ×100%
(4)多步反应的总转化率 = 各步反应转化率的
(四).关于硫酸工业综合经济效益的讨论
1.硫酸工业“三废”的处理和利用:
(1)尾气中的SO2,可用氨水吸收,使其生成 ,然后用再用 处理,便生成 和 ,后者可做氮肥。反应方程式是
, 。也可以用NaOH等物质吸收,请写出有关的化学反应式
(2)污水中含有 ,可用 吸收,反应方程式是

(3)废渣的利用:可用作为制造 的原料或用于制 ,含铁品位高的矿渣经处理后可以用于练 。
2.硫酸生产过程中的三个反应是放热反应,请你提出充分利用这些热能的方案。
3.如果要筹建一间硫酸厂,你认为应该考虑哪些因素?
二.典型例题
[例1]在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如右图),图中在a、b、c处流入或流出的气体正确的是( )
A.a处SO2、N2 B.b处SO2、O2、N2
C.a处SO3、O2 D.c处SO3、N2
[例2]在接触法制硫酸的工业生产中,下列生产操作及其原因解释二者都正确
的是( )
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为块状硫铁矿不能燃烧
B.SO2氧化为SO3时需要高压,这样可以提高SO2的转化率
C.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂,这样可以提高SO2的转化率
D.用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收
[例3]接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化:
FeS2→SO2→SO3→H2SO4, NH3→NO→NO2→HNO3
下列说法正确的是( )。
A.所有变化都是氧化-还原反应 B.②③⑤⑥都是化合反应
C.②④反应都要用催化剂 D.②⑥反应需要足量的氧气
[例4]硫酸最古老的生产方法是:把绿矾装入反应容器中加强热,会流出油状物,并放出有刺激性气味的气体,反应容器中的固体变为红色。这个变化 过程可用两个化学方程式表示
[例6]含FeS280%的硫铁矿,煅烧时损失硫5%,SO2氧化成SO3时利用率为98%,问生产1 t 98%的硫酸,需要这种硫铁矿多少t?
[例7]取1g含SiO2和FeS2的矿石样品,在氧气中充分燃烧,残余固体质量为0.84g,用这种矿石100吨,可以制得98%的H2SO4多少吨?(设生产过程中硫损失2%)
[例8].下列说法中不正确的是( )。
A.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,主要为了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐
C.大气中,大量的SO2来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼
D.消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
[例9].以下烟气经净化处理后,可用做气体燃料的有( )。
①硫酸工业尾气 ②硝酸工业尾气 ③高炉煤气 ④焦炉煤气 ⑤炼钢过程中产生的棕色烟气 ⑥煅烧石灰石的气体产物
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
[例10]为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式:
三.自我检测
1.“绿色化学”(Green Chemistry)的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。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.减少有毒物质 D.杜绝污染源
2.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其它物质发生反应,生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,则NO2 就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是( )
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
3.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH= -98.3kJ/mol。下列说法中正确的是( )
A.达到平衡时,反应物和生成物的浓度一定相等
B.达到平衡时,反应物和生成物的物质的量保持不变
C.加入催化剂,可以提高SO2的转化率
D.升高温度,可以提高SO2的转化率
4.在容积相等的甲乙两个密闭容器中,分别都充入2mol SO2和1mol O2,使它们在相同温度下发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。设在反应过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,达到平衡后,如甲容器中SO2的转化率为25%,则乙容器中SO2的转化率应当是( )
A.25% B.< 25% C.>25% D.无法判断
5.接触法制硫酸生产过程中,假如进入接触室的原料气为100m3,反应后体积减少为92m3,已知原料气中SO2、O2、N2的体积比为20:15:65,则SO2的转化率为 ( )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
6.在一定条件下,某密闭容器发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),▲H= -98.3kJ/mol,反应达到平衡后SO2、O2、SO3的物质的量之比为3:2:5,保持其它条件不变,升温后重新达到平衡,SO3、O2的物质的量分别为2α mol和α mol,则此时容器内SO2的物质的量应为( )。
A. mol B. mol C. mol D. mol
7.硫酸工业常用 收SO3,是为了避免 ;在生产过程中为了提高原料的利用率,常用 、 。
8.冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式 。
9.以下可逆反应中,达到平衡后,通过升高温度可提高反应物转化率的是 ;通过增大压强可提高反应物转化率的是 ;改变压强,转化率不变的是 。
①A(s)+B(g) C(g), ΔH < 0;
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), ΔH < 0;
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g),ΔH > 0;
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g),ΔH < 0;
10.以黄铁矿为原料,用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS2的利用率为90%,SO2的转化率为95%,SO3吸收为H2SO4时的损耗率为2%,。现有含70% FeS2的黄铁矿1 t,可生产98%的硫酸多少t
11.某化工厂硫酸车间,为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后混合气体中含氧气的体积分数为11%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失。问该厂生产100 t 98%的硫酸需要消耗标准状况下空气多少m3。
第四讲 环境保护 绿色化学
课题:环境保护 绿色化学 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解大气污染及防治; 了解
2.了解水体污染的危害、种类与防治; 了解
3.了解土壤污染及防治; 了解
4.认清环境污染严重危害人类生存,增强环境保护的意识。 认识
考点预览: 1.了解大气污染及防治; 2.了解水体污染的危害、种类与防治;3.了解土壤污染及防治;4.认清环境污染严重危害人类生存,增强环境保护的意识。
一。知识回顾
(一)环境污染及防冶
1.环境自净和环境污染的概念
(1)人类的活动不断向环境排放污染物质,而大气、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等作用,使污染物的毒性和浓度自然降低,这种现象叫做环境自净。
(2)排放的污染物超过了环境的自净能力,环境质量就发生了不良的变化,危害人类健康和生存,于是就造成环境污染。
2.环境污染的主要类型:了解从不同的角度可把环境污染分成不同的类型,如
3.大气污染及防治
(1)大气污染物:颗粒物(粉尘)、S02、NOx、CO、碳氢化合物、含卤素化合物、放射性物质等。
(2)大气污染的危害:①危害人体健康;②影响动、植物生长;③破坏建筑材料;④改变世界的气候。
(3)大气污染的防治:调整能源结构;合理规划工业发展和城市建设布局;运用各种防治污染的技术;制订大气质量标准;加强大气质量监测;充分利用环境自净能力。
4.水污染及防治
(1)水污染源:工业废水、生活污水、农田排水、垃圾渗漏等。
(2)水污染物种类:重金属(Ba2+、Pb2+等)、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,洗涤剂等。
(3)水污染的防治:控制污水的任意排放。
5.土壤的污染及防治
(1)土壤污染:如果进入土壤的污染物的数量超过了土壤的净化能力,就会引起土壤质量下降,这种现象叫做土壤污染。
(2)土壤污染物:城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体等。
(3)防治土壤污染的措施:控制和减少污染物的排放。
(二).中学常见污染环境的气体及其防治
1.SO2工业上用浓氨水吸收,实验室用NaOH吸收。
2.NOx用NaOH溶液吸收。
3.H2S 用NaOH溶液吸收。
4.Cl2、Br2、HCl:用碱液吸收,Cl2、Br2还可用Na2S03吸收。
5.CO 用燃烧的方法除去。
(三)全球环境三大问题
1.酸雨:“酸雨”主要是由硫酸、硝酸造成的,我国的“酸雨”主要是硫酸型的,形成过程一般认为SO2等酸性气体进入大气后造成局部地区大气中S02的富集, H2S04随雨水降下形成“酸雨”。正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了CO2的缘故,“酸雨”的pH为: 。(思考:雷雨发庄稼中的“雷雨”是酸雨吗?)
2.臭氧层的破坏。
破坏臭氧层的主要有害物质是:氮氧化物和氯氟烃等。反应机理:
N20+gvN+NO CF2Cl2+hvCl+CF2Cl
O3 +NO02 +N02 O+NO02+NO 0+ClOC1+02
总反应式O+03202
从以上反应和总反应式看出,有害物质NO、活性C1都未消耗,均起着 的作用。
3.温室效应
O3、CH4、 等气体虽不影响太阳对地球表面的辐射,但能阻碍由地面反射回高空的红外辐射,这就像给地球罩上一层保温膜,使地球表面的气温增加,产生 效应。
温室效应对人类生活会带来很大影响。可能导致地球两极冰川融化,使海平面升高,淹没世界上许多城市。此外,地球表面气温升高,各地降水和干湿状况也会发生变化,导致土地沙漠化。在温室效应和臭氧层消耗的共同影响下,还会造成气候的反常,导致动物反常迁移,植物反常生长,甚至动植物种类的消失等。
二.典型例题
[例2].我国城市环境污染中的大气污染主要是( )
A.N2 Cl2 CO2 酸雨 B.SO2 NO2 CO 烟尘
C.NH3 CO2 NO 雾 D.HCl SO2 N2 粉尘
[例3]..汽车尾气(含有烃类、CO、SO2、NO等物质)是空气主要污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式:
(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是:
.(用化学方程式表示)
(3)控制城市空气污染的方法可以有( )
A.开发新能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具
[例4].、某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到的数据如下:
时间/h 0 8 16 24 32 40 48
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
请回答:
⑴放置时,雨水样品pH变化的主要原因:

⑵pH变化的离子方程式:

三.高考真题
1.(03全国综合 25)下列物质中属于大气主要污染物之一的是 ( )
A.白色污染物 B.可吸入颗粒物 C.黄曲霉素 D.亚硝胺
2.(01上海化学 3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒
3.(01 上海理综 18)科使用)某雨水样品刚采集时测得pH值为4.82,放在烧杯中经2小时后,再次测得pH值为4.68。以下叙述正确的是
A.雨水样品酸度逐渐减小
B.雨水样品酸度没有变化
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
4.(01 上海理综 19)重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( )
A.Cu2+和SO42- B.Cu2+和Cl- C.K+和SO42- D.Ag+和NO3-
5.(01全国化学 4 )为了保护臭氧层,可采取的有效措施是( )
A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量
C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量
四.自我检测
2.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其它物质发生反应,生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,则NO2 就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是( )。
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
5.接触法制硫酸生产过程中,假如进入接触室的原料气为100m3,反应后体积减少为92m3,已知原料气中SO2、O2、N2的体积比为20:15:65,则SO2的转化率为 ( )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
7.治理“三废”保护环境的最主要的方法是( )
A.减少污染严重的工厂 B.把三废埋入深洞
C.提高人们的认识 D.变废为宝,综合利用
8.下列关于接触法制硫酸的叙述中,不正确的是( )
A. 黄铁矿粒在沸腾炉中燃烧快,反应完全,提高了原料的利用率
B. 炉气净化的目的是防止催化剂中毒
C. 热交换器的目的是利用反应放热,预热SO2和O2,冷却反应生成的SO2
D. 吸收塔用水吸收SO3,因为SO3在水中溶解度大,吸收完全
9.酸雨形成的主要原因是( )
A.汽车排出大量尾气 B.自然界中硫化物分解
C.工业上大量燃烧含硫燃料 D.制硫酸厂排出大量尾气
10.硫酸工业常用 收SO3,是为了避免 ;在生产过程中为了提高原料的利用率,常用 、 。
11.冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式 。
13、牙膏中配有氟化物添加剂以防止龋齿的原因是,长期使用加氟牙膏在牙齿表面生成了一层质地坚硬溶解度小的氟磷酸钙。已知氟磷酸钙化学式中除钙离子外还有3个PO43–离子,一个F–离子,则其化学式是( )
A、Ca5(PO4)3F B、Ca3(PO4)3F C、Ca2(PO4)3F D、Ca6(PO4)3F
14、工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,需把浓硝酸用等体积
的水稀释。试简要回答下列问题:⑴ 用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是
⑵从经济效益和环境保护角度考虑,设计制取硝酸铜最适宜的方法,用化学方程式表示为:
, 。
15 为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫的煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式:
, 。
16.下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是( )
A.硫在氧气中燃烧 B.铁在硫蒸气中燃烧
C.二氧化硫通入石灰水 D.硫酸中加入锌粉
17.下列化合物不能由两种单质直接化合而成的是( )
A.FeCl3 B.SO2 C.SO3 D.H2S
18.你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是( )
①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
19. 将SO2通入显红色的酚酞试剂中,发现红色消失,主要是因为SO2( )
A.有漂白性 B.有还原性 C.溶于水后显酸性 D.有氧化性
20.由于被氧化在实验室中不易长期保存的是( )
A.NaOH溶液 B.Na2SO3溶液 C.氯水 D.纯净的SO3
21.已知:H2S在足量O2中充分燃烧生成SO2和H2O;不充分燃烧时,生成S和H2O。24mLH2S在30 mLO2中燃烧,在同温同压下得到SO2的体积为( )
A.24mL B.30mL C.20mL D.18mL
22.某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为4种:
A.燃烧农作物秸秆 B.燃烧含硫煤 C.粉尘污染 D.机动车尾气污染
设计的问题是:你认为造成我市空气污染的最主要的原因是什么?并就此调查了我市100位市民和100位环保部门人士,调查结果如下图所示:
图一 :市民的观点 图二:环保人士的观点
(1)该市市民认为造成我市空气污染的最主要的原因是 ,环保人士认为造成我市空气污染的最主要的原因是 。
(2)上述调查结果说明该市市民对 造成的空气污染认识不足。该原因造成的大气污染的主要有害成分是 ,空气中该成分含量较高时,在空气中的氧气和水的共同作用下,会形成酸雾,其化学反应方程式为 。
23.A、B、C、D、E五种物质都含有同一种元素,其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体,在一定条件下有如图所示的转化关系:
填写下空白:
⑴A、B、C、D、E五种物质中共同元素原子的电子式为___ 或 _。
⑵A、B反应的化学方程式为:
⑶工业上制取气体D 的化学方程式为:
_或 。
⑷如何检验A中是否含有C?简述所用试剂的先后顺序:_先加过量盐酸,再加BaCl2__。
24.将SO2气体通入红棕色的溴水中,可以使溴水褪色。甲同学分析说褪色是由SO2的还原性造成的;乙同学分析说褪色是SO2漂白性造成的。请你根据SO2漂白性的特点设计一个简单的实验,证明甲、乙两同学到底谁的分析正确?
25.某工厂排出的废水中含游离氯,为了除去废水中游离氯且使废水变为中性,有人提出如图方案。在废水排管的A、B两处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。试写出:
⑴A、B处应加入物质的化学式:A_ _、B_ _。
⑵写出反应的离子方程式:A处_ —__,
B处__ __。
知识之窗--与化学相关的八大环境污染现象
环境污染是指因废弃的有毒有害物质过多超过了环境的自净能力,从而导致环境质量发生了影响人类健康与生存的不良变化。引起环境污染的因素、途径很多,如化学因素、物理因素、生物因素、工业活动、农业生产、日常生活等等。本文讨论与化学活动、化学物质相关的重要环境污染现象。
一、酸雨
含有较多H2SO4、HNO3、pH<5.6(正常降雨中因溶有CO2而呈弱酸性)的雨水。其成因主要化石类燃料的过量使用及一些化工厂生产、汽车行驶时排放出的尾气中所含的SO2、NOX,这些气体在大气某些污染物的催化下与氧气、水分作用转化为酸,其具体转化反应(以SO2为例)有两种情况:气相转化:2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O=H2SO4。液相法:SO2+H2O=H2SO3 H2SO3+O2=H2SO4
酸雨会给陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害,具体表现在如下几个方面:
1.对人体的影响。一是降雨前的酸雾可直接侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死;二是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体,诱发癌症和老年痴呆。
2.引起河流、湖泊的水体酸化及部分金属离子含量升高,严重影响水生动植物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
二、光化学烟雾
光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。此时大气中臭氧、醛类等多种复杂物质含量较高。这些化合物都是光化学反应生成的二次污染物,称为光化学氧化剂。当条件适当时,这些烟雾会积聚不散,造成大气污染事件,它易在交通拥挤、车辆众多的大城市的夏秋季节发生。
大气中的氮氧化物和碳氢化合物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧的废气、及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下,产生化学反应,生成臭氧和醛类等二次污染物。.
光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜,引起眼睛红肿和喉炎,会引起哮喘发作,导致上呼吸道疾患恶化,同时也刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低;接触时间过长,还会损害中枢神经,导致思维紊乱或引起肺水肿等。
三、臭氧空洞
某些地区上空的臭氧层变薄而形成的空洞。其成因是由于人类活动(如高空飞行器排放的NOX制冷机器排放的氟里昂等)向空气中排放一些有害气体,扩散到平流层后,受太阳辐射发生光化学反应,产生活性原子,加剧了臭氧分解过程,有关反应如下CI+O3→CIO+O2,CIO+O→CI+O2。总反应是:O3+O→2O2,此过程中CI原子本身只作为催化剂,反复起分解O3的作用。
臭气层能大量吸收太阳光中对地球生物有伤害作用的紫外线辐射,当地面紫外线辐射过大时:会导致皮肤(癌)病、白内障等疾病发病率将急剧上升、农产品及渔业产量减少,品质下降,森林覆盖率减少等,危及等生态系统。
四、温室效应
由于化石燃料(石油、煤、天然气)的大量使用和森林的大量砍伐,使大气层中的CO2含量增大,使地面的长波热辐射被二氧化碳吸收,难以向高空发散,从而导致地球表面的温度逐渐升高的现象。全球气候持续变暖的后果是:极地冰川大量融化,海平面上升,各地降水和干湿状况也会发生变化。由于气温升高,蒸发加强,气候会变得干旱,农业区会退化成草原;干旱区会变得更干旱,土地沙漠化,使农业减产。等一系列影响全球的生态平衡系统现象的产生。
五、白色污染
指废弃塑料制品垃圾如一次性使用聚苯乙烯杯、一次性饭盒等因难于降解所带来的污染。这些材料可破坏土壤结构,影响市容卫生,若采取焚烧法处理时则会产生一级致癌物二恶英。目前一次性塑料制品逐步被“绿色制品”―聚乳酸代替(聚乳酸60天可自行降解为CO2和H2O)。
六、赤潮与水华
大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生活用污水中常含有过量的N、P等营养物质。这些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集N、P等植物营养物质,称为水体富营养化。会引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气,使表层海水溶解的O2达到饱和,从而阻止了大气中的O2溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水的溶解氧,使水中溶解氧减少,致使鱼虾等水生生物因缺氧大量死亡。死亡的藻类分解时又会放出CH4、H2S等气体,使水体变得腥臭、水面变成红色、褐色等颜色的现象。这种情况在海洋中发生称为“赤潮”,发生在淡水中称为“水华”。
七、重金属污染
由重金属(密度在5以上的金属)造成的污染叫重金属污染。从环境污染方面所说的重金属,主要指汞、镉、铅、铬、砷等生物毒性显著的重金属,其次指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、镍铬、铅等重金属,它们即使浓度很小,也可能造成污染。这些物质进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。如铅及铅化物,能导致神经系统疾病、消化系统疾病、血液中毒和其他病变,表现为神经衰弱、消化不良、腹部绞痛、头痛头昏眼花和失眼、精神恍惚、疾乏无力、烦躁易怒,并伴有关节痛及植物神经功能紊乱,手足麻木,手指可有轻度颤抖、贫血等;汞能导致精神状态改变,如脉搏加快、肌肉颤动、口腔和消化系统病变等疾病,使人体牙齿松动,毛发脱落,手指抖动,神经错乱;镉、锰能导致神经系统疾病,会出现肺水肿、蛋白尿、肾脏和骨骼损害,突出症状是肌肉、骨关节疼痛;镍会引起瘙痒和温疹,神经系统麻痹,严重刺激呼吸道,从而引起炎症和肺水肿。目前造成重金属污染的重要途径有废旧电池的随地乱扔及含铅汽油的大量使用。
八、室内污染
因室内有害成份过多造成的染污。有害成份一般为甲醛等有机物、氨气及氡等放射性物质。有机污染物主要来源于室内家具、装修材料等释放出来的及室内吸烟;室内氨气主要来源于混凝土防冻剂,氨对人体的危害主要是对呼吸道、眼膜及皮肤的损害,出现流泪、头疼、头晕症状等;氡、镭、钍等存在于建筑水泥、矿碴砖和装饰石材以及土壤中。它们因具有放射性而对人产生危害,其中氡对人体的危害主要是导致肺癌,它是除吸烟外的第二大致肺癌病因。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
白色
沉淀
将B中反应后的固体溶解于水
BaCl2溶液
稀硝酸
仍有部分白色沉淀不溶解,证明有Na2SO4生成

品红
H2O
NaOH
O2
H2S
O2
Cu、C等
H+
H2
NaOH
H+
O2
Fe
H2O
O2
脱水性
吸水性
褪色素异形体色
H2SO3
Na2SO4
Na2SO3
FeS
H2SO4
SO2
S
H2S
SO3
出现沉淀:过滤后所得滤液(或取上层清液)再滴加BaCl2溶液又出现白色沉淀,则含SO 。
不出现沉淀:取上层清液,滴加BaCl2,出现白色沉淀,则含SO 。
待测液
+足量稀HCl
带孔橡胶塞 锥形瓶 集气瓶 分液漏斗 导管 液体 固体
稀硫酸
金属屑A
80℃
过滤,除杂质
滤液
结晶
水合盐B
300℃
氮气保护
无水盐C
工业环境污染
(2)按人类活动分 城市环境污染
农业环境污染
污染
(1)按环境要素分 污染
污染
污染
污染
(3)按造成污染的 污染(噪声、放射性、光热、电磁波等)
性质、来源分 污染
污染
E
A
O2
C
B
H2O
D
A
足量NaOH
O2
H2O
E
催化剂
A
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(X) 第 1 页 共 31 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第三讲 离子共存与离子反应 目标要求 完成情况
考纲要求:1. 理解离子反应和离子方程式的意义 理解
2.掌握离子反应的本质及离子反应发生的条件 掌握
3.掌握离子方程式的书写规则 掌握
4.掌握离子共存的判断 掌握
考点预览: 1.电解质和非电解质 2.强电解质和弱电解质; 3.离子反应的本质及离子反应发生的条件; 4.离子方程式的书写;5、离子方程式正误判断6.溶液中离子能否大量共存问题。
第一章 化学反应及其能量变化
第三讲 离子共存与离子反应
考点精析:
考点一 电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的辨别规律
电解质 非电解质
判别依据 电离特点 强电解质 弱电解质
完全电离、不可逆、不存在电离平衡 部分电离、可逆、存在电离平衡 熔融态或水溶液不能直接电离
物质结构 强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水 多数有机物、非金属氧化物
溶液中溶质离子种类 水合离子、无溶质分子 水合离子和溶质分子共存 溶质分子或反应产物电离的水合离子
结构特点 离子键或强极性键结合的离子化合物或共价化合物 吸性键结合的共价化合物 极性键或弱极性键结合的共价化合物
注:①电解质和非电解质都是指 , 肯定不是电解质和非电解质。
②SO2、NH3等化合物不能称其为电解质。电解质是化合物自身在水溶液中电离出离子而使得溶液导电,像SO2、NH3,两水溶液能够导电,但不能说二氧化硫、氨气是电解质,因为导电的离子不是它们电离出来的,而是由它们与水作用分别生成 、 两种电解质所致,所以只能说 、 是电解质、而SO2、NH3却不能称为电解质。
③Na2O、Al2O3等化合物为电解质。因为在熔融状态时,它们能电离出自由移动的离子。
④电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如 、 等虽难溶于水,但溶于水的部分却是完全电离,所以它们是强电解质。相反,能溶于水的盐未必都是强电解质,如HgCl2、(CH3COO)2Pb等尽管能溶于水,但溶解时只有部分电离,故这些盐是弱电解质。
⑤电解质的强弱与溶液导电性没有必然联系。导电性强弱与溶液中 大小有关,如果某强电解质溶液浓度小,那么它的导电性可以很弱,而某弱电解质虽然电离程度小,但如果 较大时,该溶液的导电能力也可以较强。
因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
例1 (2005.海淀)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 ( )
A.CH3CH2COOH B.C12 C.NH4HCO3 D.SO2
例2 (2005.北京)下列叙述正确的是 ( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
D.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质
点拨:
1.电解质和非电解质一定是 ,单质(例如Cu)既不是电解质也不是非电解质;
2.引起导电的自由移动的离子必须是电解质 电离产生,例如CO2溶于水后生成的H2CO3发生电离,故CO2不是电解质而是非电解质;
3.在水中电解质不一定都能导电,例如BaSO4难溶不导电,但在熔融状态下能导电,属于电解质;
4.混合物 电解质或非电解质。
考点二 离子方程式的书写
1.书写离子方程式的步骤
写:写出反应的化学方程式。
拆:将在溶液中以离子形式存在的物质的化学式拆写成 形式。注意酸、碱、盐是电解质,它们可以电离,而弱酸、弱碱,不溶性盐要写化学式。其它物质如单质、氧化物均写 。
删:消去方程式两边相同的离子。
查:检查是否符合质量守恒、电荷守恒。
2.(1)抓住两易、两等、两查
两易:即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的 表示;非电解质,、弱电解质(弱酸 、 、 、 、 、 、 、 、 ;弱碱 ;水;络合物如Pb(Ac)2等),难溶物(高考中一般考查Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2、AgCl、BaSO4、BaSO3、CaSO3、BaCO3、CaCO3、Ca3(PO4)2、CaHPO4、CaSiO4、FeS、CuS、H4SiO4等),气体,氧化物用 表示。
两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。
(2)注意的问题
①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成 形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写 。
②微溶物作为反应物,若是澄清溶液写 ,若是悬浊液写 。微溶物作为生成物,一般写 (标↓号)。
③氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若有 条件或 很大时,可写NH3(标↑号)。
④固体与固体间的反应 离子方程式,浓H2SO4、 浓H3PO4与 的反应一般不能写离子方程式。
⑤离子方程式要做到原子个数配平,电荷配平。
⑥一些特殊的反应如有酸式盐参加或生成的反应,两种或两种以上的离子被一种物质氧化或还原,Ba(OH)2与KAl(SO4)2按不同比的反应要考虑并满足反应物之间物质的量的比值。
⑦多元弱酸酸式酸根离子( 、 、 、 、 )在离子方程式中不能拆开写。
例(2003·上海测试)写出下列反应的离子方程式。
(1) 过量氨水与氯化铝溶液混合
(2)甲酸溶液与澄清石灰水混合
(3)氯气溶于冷水中
(4)用惰性电极电解硝酸铜溶液
(5)碳酸氢钠溶液中加入过量的石灰水
(6)硫酸铝溶液中加入硫化钠溶液
(7)钠粒投入到水中
(8)向氢氧化钠溶液中通入少量的二氢化碳
考点三 书写与 “量”有关的离子方程式的方法
(1)试剂的滴加顺序涉及到的“量”
例如:A1C13与NaOH、
NaAlO2与盐酸、
Na2CO3与盐酸、
氨水与AgNO3、
CO2和石灰水
氯水与FeBr2
氯水与FeI2、
FeCl3和Na2S
Ca(HCO3)2和NaOH
Ca(OH)2和H3PO4
明矾和溶液和Ba(OH)2
(2)若是复分解反应,可用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物,其离子的计量数按化学式确定,所谓“多变”即过量的反应物,其计量数根据反应的需要量确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如Ca(HCO)2溶液中加入过量的NaOH溶液,先确定Ca2+、HCO3—的比例为1:2,再取用OH—中和2个HCO3—需2个OH一,则可写出:
Ca2++2HCO3—+2OH一=CaCO3↓+CO32—+2H2O,
若是加入少量的NaOH溶液,则反应为OH—+Ca2十+HCO?=CaCO3↓+H2O
此外,NaHSO4与Ba(HCO3)2
Ca(OH)2与NaHCO3
NaH2PO4与Ba(OH)2
(3)氧化还原反应中涉及到的“量”
氧化性:C12>Br2>Fe3十>I2
还原性:Cl—所以向FeBr2溶液中通人少量C12,反应的离子方程式为:
向FeBr2溶液中通人过量Cl2,反应的离子方程式为:
(4)较特殊的反应涉及到的“量”
如Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH反应,不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定;明矾与足量的Ba(OH)2溶液反应,不可忽视Al(OH)3的两性;NH4HSO4溶液与足量的Ba(OH)2反应,不可忽视NH3·H2O也是弱电解质。
(5)从知识角度看,除掌握好前面概括的基础知识外,对氧化还原反应问题、限量问题(过量与少量)、有机反应问题、水解问题应特别关注。如苯酚与碳酸钠反应的产物为苯酚钠与碳酸氢钠,苯酚钠中通人少量或过量的CO2,均生成苯酚与碳酸氢钠。
[例] (2004·山东)完成下列反应的方程式:
(1)FeI2溶液中通人少量C12及过量Cl2时反应的离子方程式
少量C12:
过量C12:
(2)已知Ca3(PO4)2、CaHPO4均不溶于水,且Ca3(PO4)2的溶解度比CaHPO4的溶解度小。将0.05mo1·L—1Ca(H2PO4)2溶液与0.15 mo1·L—1NaOH溶液等体积混合,搅拌后静置,充分进行反应。请写出反应的离子方程式:
考点四 离子方程式正误判断
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
如2Fe+6H十=2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“=”、“? ”、“↑”、“↓”等是否正确。
(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3—写成 ,HSO4—通常应写成 ,HCOO—不可写成COOH—等。
(4)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO42—的离子反应,又要写Cu2+与OH—的离子反应。
(5)看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与C12反应,不能写成Fe2++C12=Fe3++2C1一,而应写成 ,同时两边各原子数也应相等。
(6)看反应物或产物的配比是否正确,如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH—+SO42—+Ba2+=BaSO4↓+H2O,应写成 。
(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量’’‘少量”物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方式自影响。如:往FeBr2溶液中通人少量Cl2的离子方程式为2Fe2++C12=2Fe3++2C1—;往FeBr2溶液中通人过量C12的离子方程式为; 。
例1 (2005·全国高考·江苏·9)下列离子方程式正确的是 ( )
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 :HCO3?+Ca2++OH一=CaCO3↓+H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热: OH—+NH4+?H2O+NH3↑
C、氢氧化镁与稀硫酸反应 : H++OH—=H2O
D.单质铜与稀硝酸反应: Cu+2H十十2NO3?=Cu2十+2NO↑十H2O
例2 (2005·全国高考·广东·6)下列反应离子方程式正确的是 ( )
A向氯化铝溶液中加人过量氢氧化钠溶液:A13++4OH—=A1O2—+2H2O
B.向苯酚钠溶液中通人二氧化碳:CO2+H2O+2C6H5O一=2C6H5OH+CO32一
C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3?+H+=CO2↑+H2O
D.向溴化亚铁溶液中通人过量氯气:Fe2++2Br—+2C12=Fe3++Br2+4C1一
点拨:高考命题常常从以下四个方面考查:①反应是否符合客观事实;
②哪些物质可以拆成离子形式,哪些物质仍用化学式表示;
③原子是否守恒、电荷是否守恒、发生氧化还原反应时得失电子是否守恒;
④与量有关的离子方程式是一个难点,如酸式盐与碱的反应与量有关,溶液中存在多种还原剂(或氧化剂),与一种氧化剂(或还原剂)反应时与量有关等。
考点5 离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:一色二性三特四反应。
1.一色。即溶液颜色。若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4?等有色离子不能存在。
2.二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液,OH— 及弱酸根阴离子(如CO32—、SO32—、S2?、CH3COO?等)均不能大量存在;在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;酸式弱酸根离子(如HCO3—、HSO3—、HS?、H2PO4?等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
3.三特。指三种特殊情况。
①A1O2—与HCO3—不能大量共存:A1O2—+HCO3—+H2O=A1(OH)3↓+CO2↑
② “NO3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I—等发生反应,而这一种组合常常较为隐蔽,不易被察觉;
③NH4+ 与CH3COO?,CO32—,Mg2+与HCO3—等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4.四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应,如Ba2+与SO42—、NH4+与OH?、H+与CH3COO?等;
②氧化还原反应,如Fe3+与I—、NO3—(H+)与Fe2+、MnO4? ( H+)与Br?、H十与S2O32—等;③双水解反应,如A13+与 CO32?、Al3+与AlO2?等;
④络合反应,如Fe3+与SCN—等。
判断离子共存问题,应先看清试题的前提条件,如“在强酸性溶液中……”、“在无色透明溶液中……”、“在水电离出的c (H+):1×10-13mo1·L-1的溶液中……”、“……因发生氧化还原反应而……”等等,再分析离子间的相互反应情况。
例1 (2005·全国高考,江苏·16)某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是 ( )
A.K+、Na+、HCO3?、NO3? B.Na+、SO42一、C1一、C1O?
C.H十、Mg2+、SO42一、NO3? D.Ag+、K+、NO3?、Na十
点拨:本题主要考查离子共存问题,这是近几年高考的常考题型,但本题在题干中增加了一些限制条件,难度加大,这是今后命题的方向,本题侧重考查考生的观察能力和挖掘隐合信息的能力。
例2 (2005全国高考·广东·16)下列各组离子一定能大量共存的是 ( )
A.在含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl—、SCN?
B.在强碱溶液中:Na+、K十、A1O2—、CO3—
C.在c(H十)=10-13mo1·L—1的溶液中: A13+、NH4+ SO42一、NO3?
D.在pH=1的溶液中:K十、Fe2+、Cl—、NO3?
点拨:离子共存问题的判断一直是高考的热点,解题过程中要注意隐含条件(如溶液酸碱性、颜色、多种离子的相互作用等)的挖掘,防止解题时疏漏。
1.判断电解质时常把单质或混合物当作电解质,一定要注意电解质是化合物。
2.比较溶液的导电性时有学生被“强电解质”等字眼迷惑,而没有考虑真正决定导电性大小的是离子浓度。
3.判断离子方程式正误时不能记住电解质强弱和常见物质溶解性,这需要记忆。
4。常常忽视隐含条件的存在,从而导致离子共存的判断失误,因而平时要多练习多种因素影响时的离子共存题。
5.高考离子共存题的呈现形式发生变化时,不能变通地运用共存规律解题。
高考真题
1、(2006四川卷10)室温下,在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是(  )
A.NH+4、Cu2+、Cl-、NO-3 B.K+、Na+、SO2-3、S2-
C.K+、Na+、AlO-2、SO2-4 D.Ba2+、Fe2+、NO-3、Br-
2、(2006全国Ⅱ8)下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 4NH3 H2O AlO2- + 4NH4+ + 2H2O
B. 澄清石灰水与少量苏打溶液混合:Ca2+ + OH- + HCO3- CaCO3↓ + H2O
C. 碳酸钙溶于醋酸CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2↑ + H2O
D. 氯化亚铁溶液中通入氯气:2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
3、(2006江苏卷14)下列反应的离子方程式错误的是( )
A.铁跟稀硫酸反应Fe+2H+=Fe2++H2↑   
  B.铜跟浓硝酸反应Cu+2N03-+4H+=Cu2++2N02↑+2H2O
C.碳酸钙跟稀盐酸反应C032-+2H+=CO2↑+H2O
D.铁跟氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+=3Fe2+
4、(2006江苏理综卷5)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+===CO2↑+H2O
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
5、(2006江苏理综卷10)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-
6、(2006上海10).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—
7、(2006上海19).下列离子方程式中正确的是( )
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH—+2H+十SO42-→ BaSO4↓+2H2O
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、(2006上海21).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.不能确定C1—离子是否存在 D.不能确定HCO3-离子是否存在
9、(2005年高考天津理综8)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A 酸性溶液Na+、K+、MnO4-、Br- B 酸性溶液Fe3+、NH4+、SCN-、NO3-
C 碱性溶液Na+、K+、AlO2-、SO42- D 碱性溶液Ba2+、Na+、CO32-、Cl-
10、(2005年广东高考题16)下列各组离子一定能大量共存的是( )
A、含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、CI-、SCN-
B、在强碱溶液中:Na+、K+、AlO2-、CO32-
C、在c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D、在pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
11、(2005年广东高考题6)下列反应离子方程式正确的是( )
A、向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O
B、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳:CO2 + H2O + 2C6H5O- → 2C6H5OH + CO32-
C、向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3- + H+ = CO2↑+ H2O
D、向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2+ + 2Br - + 2Cl2= Fe3+ +Br2 + 4Cl -
12、(2005年高考广东理综22)下列反应的现象描述与离子方程式都正确的是( )
A.金属镁与稀盐酸反应,有氢气产生;Mg+2H++2Cl—=MgCl2+H2 ↑
B.氯化钡溶液与硫酸反应,有白色沉淀产生;Ba2++SO42—=BaSO4 ↓
C.碳酸钠溶液与盐酸反应,有气泡逸出;Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑
D.过量铁粉与氯化铁溶液反应,溶液变浅绿色;Fe+Fe3+=2Fe2+
13.(2005年江苏高考16)某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、SO、Cl—、ClO—
C.H+、Mg2+、SO、NO D.Ag+、K+、NO、Na+
17、(2005年江苏高考9)下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 HCO+ Ca2+ + OH— = CaCO3↓ + H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热OH— + NH △ H2O + NH3↑
C.氢氧化镁与稀硫酸反应 H+ + OH— = H2O
D.单质铜与稀硝酸反应 Cu + 2 H++ 2NO = Cu2+ + 2NO↑+H2O
18、(2005年江苏高考8)在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
19、 (2005年高考江苏理综11)能用离子方程式H++OH-=H20表示的反应是( )
A.稀醋酸和稀氨水反应
B,稀硫酸和烧碱溶液反应
C.稀盐酸和氢氧化铜反应
D.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
20、(2005全国Ⅱ·滇、甘、贵、渝、川,13)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.甲酸钠溶液和盐酸反应:HCOO-+H+ HCOOH
B.硫化钠的第一步水解:S2-+2H2O H2S+2OH-
C.醋酸钡溶液和硫酸反应:Ba2++SO BaSO4↓
D.氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应:Ca2++OH-+HCO3- CaCO3↓+H2O
21、(2005.全国I·冀、豫、皖、浙等十省,10)PH=1的溶液中,可以大量共存的离子是 ( )
A.K+ Na十 SO42一 S2O32一
B.NH4+ Mg2+ SO42一 C1—
C.Na十 K十 HCO3— C1一
D.K十 Na十 A1O2— NO3—
22、(2005·北京,10)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是 ( )
A.Mg、AlCl3、NaAlO2 B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3,BaCl2 D、Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
23、(2005年上海高考题13)下列离子方程式正确的是( )
A、碳酸氢钠溶液中加入盐酸 CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
B、硫化亚铁与盐酸反应 S2- + 2H+ → H2S↑
C、苯酚钠溶于醋酸溶液 C6H5O- + CH3COOH → C6H5OH + CH3COO-
D、氯化亚铁溶液中通入少量氯气 Fe2+ + Cl2 → Fe3+ + 2Cl-
24、(2005高考辽宁文理综合29)下列反应不能发生的是( )
A CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
B SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
C AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
D 2HCl+Cu=CuCl2+H2↑
25、(04年上海高考14)下列离子方程式中正确的是 ( )
A.硫化亚铁放入盐酸中 S2- + 2 H+ → H2S ↑
B.硫酸铜溶液中通入硫化氢 Cu2+ + H2S → CuS↓ + 2 H+
C.氯化铝溶液中加入过量氯水 Al3+ + 4NH3 H2O → AlO2- + 4NH4+ +2H2O
D.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液 HCO3- + OH- → CO32- + H2O
26、(04年江苏考13)下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3++30H—══Al(OH)3↓
B.电解饱和食盐水 2Cl—+2H2O H2↑+C12↑+20H—
C.碳酸钙与盐酸反应 CaCO3+2H+═==Ca2++CO2↑ +H2O
D.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液 Fe2++2H++H2O2══Fe3++2H2O
27(2004·广东,13)下列反应完成后没有沉淀的是( )
A、BaCl2溶液与Na2CO3溶液加足量稀CH3COOH
B、Ba(OH)2溶液与KNO3溶液加足量稀H2SO4
C、AgNO3溶液与Na2CO3溶液加足量稀HCl
D、Ca(OH)2溶液与FeCl3溶液加足量稀HNO3
28、(03年广东、江苏高考题13)能正确表示下列化学反应的离子方程式是( )
A 用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
B 金属铝溶于盐酸中:Al+2H+=Al3++H2↑
C 硫化钠溶于水中:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-
D 碳酸镁溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
29、(2001年广东河南考题9)下列各组离子在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是( )
A.Na+ Ba2+ Cl- SO42- B.H+ NH4+ Al3+ SO42-
C.K+ AlO2- NO3- OH- D.H+ Cl- CH3COO- NO3-
30、(2001上海考题12)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A H3O +、NO3-、Fe2+、Na+ B Ag+、NO3-、Cl-、K+
C K+、Ba2+、OH-、SO42- D Cu2+、NH4+、Br-、OH-
31、(2001全国卷题题13)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是( )
A.I-、AlO2-、Cl-、 S2- B.Na+、K+、NH4+、Ba2+
C.Br-、S2-、Cl-、CO32- D.SO32-、NO3-、SO42-、HCO3-
32(2001年广东河南考题11)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应 Al3++3HCO3-==3CO2↑+Al(OH)3↓
B.向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫Ca2++2ClO-+ SO2+ H2O == CaSO3+2HClO
C.硫化亚铁中加入盐酸 S2-+2H+==H2S↑
D.钠和冷水反应Na+2H2O==Na++H2↑+2OH-
基础过关
1.(2006·湖北)常温下,在含有H+、SO42-、Fe2+的溶液中,加入含下列离子的溶液后,溶液中的各种离子仍能大量共存的是 ( )
A.MnO4— B.CH3COO— C.S2O32一 D.Br一
2.(2006·南京)下列离子方程式正确的是 ( )
A、向含KIO3和KI的混合物中加入一定量食醋:
IO3—+5I—+6H十=3I2十3H2O
B.向偏铝酸钠溶液中滴加足量的稀盐酸:A1O2—+4H+=A13+十2H2O
C、在标准状况下向含2mo1 FeI2溶液中通人22.4L氯气:
C12+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
D、在水里加入大量过氧化钠粉末:O22—+2H2O==2OH一+O2↑
3.(2005·济南)某无色溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10—l4mo1·L-1,则该溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( )
A.K十、Na+、MnO4—、SO42—
B.Na+、CO32一、A1O2—、C1一
C.K十、Na十、Cl一、Br—
D.K十、Cl一、Ba2+、HCO3—
4.(2006·广东)下列条件下,可能大量共存的离子组是( )
A、常温下水电离的H+浓度为1×10—l0mol/L的溶液中:
AlO2-、CO32一、K十、Na十
B.常温下水电离的c(OH—)=1×10—5mo1/L的溶液中:
S2一、SO42一、S2O32一、K十
C、在含有Fe3+、C1一的溶液中:HCO3—、I一、NH4+、 Mg2+
D.在含有KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、A13十、Cl一、Br一
5.(2005·荆州黄冈)已知某溶液中存在较多的H+、SO42—、NO3—,则在该溶液中不能大量存在的离子组是 ( )
①K+、NH4+、F一 ②K十、Ba2+、C1一
③Fe2+、C1一、Br一 ④K+、Na+、C1O—
A.①②③④ B.只有②③④
C只有①③④ D.只有②③
6.(2005·烟台)在某种接近中性的含Na+的溶液中,可能还存在NH4+、Fe2+、Br—、CO32—、I—、SO32—等6种离子中的几种 ①在原溶液中滴加足量氯水后,有气泡产生,溶液呈橙黄色,
②向呈橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成;
③橙黄色不能使淀粉变蓝;
根据上述实验事实推断,该溶液中肯定不存在的离子为 ( )
A.NH4十、Br一、CO32— B.NH4+、SO32一、I—
C.Fe2+、I一、SO32一 D.Fe2+、CO32一、I—
7,(2006·湖北)下列离子方程式正确的是 ( )
A、硫酸铁溶液和氢氧化钡溶液混合:
Fe3++3OH一==Fe(OH)3↓
B.碳酸氢镁溶液中加入足量的烧碱溶液;
Mg2++2HCO3—+2OH—==MgCO3↓+CO32—+2H2O
C.等体积,等物质的量浓度的NaOH和NH4HSO4溶液混合:
H十+OH—==H2O
D、溴化亚铁溶液中通人过量氯气:
2Fe2+十2Br一十3C12=2Fe3++6C1一十Br2
8.(2005·江苏)下列离子方程式中正确的是 ( )
A、Fe3O4与稀硝酸反应:Fe3O4+8H十==2Fe3++Fe2+十4H2O
B、硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应;SO42—+Ba2+==BaSO4↓
C、碳酸氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠,
NH4++HCO3-+2OH一=NH3·H2O+CO32一 +H2O
D.H218O中投入Na2O2固体:2H218O+2O22-==4OH-+18O2↑
9,(2005·成都)甲、乙、丙、丁和戊五种溶液,分别由NH4+、 K+、A13+、Ag+、Ba2+和C1一、Br一、NO3-、SO42一、CO32一中的一种组成(离子不重复出现)。其中甲、丙、戊三种溶液呈酸性,乙溶液呈碱性,甲和乙反应可生成白色沉淀和气体,丁可分别与甲、乙、丙反应生成白色沉淀。根据上述事实推断上述溶液中溶质的化学式。
甲 ,乙 ,丙 ,丁 ,戊 。
10.(2004·苏州二模)某无色溶液由Na+、Ag+、Ba2+、A13+、A1O2—、MnO4—、CO32—,SO42-中的若干种组成,取该溶液进行如下实验: ( )
A.取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液
B、在A所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,
C.在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题:
(1)溶液中一定不存在的离子是
(2)一定存在的离子是 ;
(3)判断沉淀乙成分的方法是 。
11.(2005·东城)在淀粉一碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝。有关反应的离子方程式是 :在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是 :从以上事实可知,ClO-、I2、SO42—的氧化性由弱到强的顺序是 。
12.(2005·黄冈模拟题)现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl2+Cl2==2FeCl3
②2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2
③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑
(1)若某溶液中有Fe2+、I—、C1-存在,要除去I—而不影响其他离子存在,从上述反应物中选出的合适试剂是
(2)在强酸性溶液中,将MnO4—、Fe2+、Fe3+、I—等四种离于混合,充分反应后:
①若溶液中有I—剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
②若Fe3+有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
③若Fe2+有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
④若MnO4—有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
13.如图所示,在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边从上游到下游依次有甲、乙、丙、丁四座工厂,各厂排出的废液里只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色,③丙处河水由浑变清;④丁处产生气泡,河水仍澄清。请回答(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物是,
甲 ,乙 ,丙 ,丁 。(填化学式)
(2)在丁的下游M处取出的河水中,肯定含有的离子是
(3)写出有关反应的离子方程式:
(4)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第十三单元 烃 的 衍 生 物
第一讲 卤代烃
课题:卤代烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握卤代烃的水解和消去反应的概念、原理和应用。 掌握
2.学会有机合成中基团的增加、消去。 掌握
3.掌握卤代烃卤原子的检验方法。 掌握
4.了解卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。 了解
教学重点:1:溴乙烷的结构、性质2:卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。教学难点:卤代烃的物理性质随碳原子数递增的变化规律。
I.考点回顾
一、基本概念
1.烃的衍生物:从结构看,可以看成是烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而衍
变成的有机物
2.官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。常见的官能团:碳碳双键或碳碳三键、卤素原子(—X)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)等。(学习烃的衍生物的方法是从结构入手,抓住官能团,分析和掌握性质,是学习烃的衍生物的最好方法。)
3.消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。
二、溴乙烷、卤代烃
(一)溴乙烷
1·分子结构:
分子式: 结构简式 : 结构式: 电子式: 官能团:
反应中断键方式:
2.溴乙烷的物理性质:无色液体、难溶于水,密度比水大
3.溴乙烷的化学性质
⑴水解反应:
化学方程式______________________________________________
⑵消去反应
化学方程式______________________________________________
卤代烃发生水解反应和消去反应的条件:
①水解反应条件:强碱的_______溶液。
②消去反应:1)强碱的_____溶液;2)消去反应发生在______的碳原子上,这些碳原子上一个连接卤原子,另一个至少连接一个_____原子。(相邻消去)
思考:C(CH3)3-CH2Br能否发生消去反应?
(二)卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物。
1·分类:根据卤素原子种类分:氟代烃、氯代烃、溴代烃等
根据卤素原子个数分:一卤代烃和多卤代烃
根据烃基种类分:饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香卤代烃
下列卤代烃中:①CH3CH2Br、②CH3Cl、③CH2=CHCl、④CCl4、⑤ 、⑥
其中属于芳香卤代烃的有__________(填序号,下同);属于饱和卤
代烃的有_____________;属于多卤代烃的有___________;属于溴代烃的有____________。
2·物理性质:
(1)溶解性:不溶于水,可溶于大多数有机溶剂。
(2)一氯代烷沸点:碳原子数相同时,支链越多,沸点越低;碳原子数不同,碳原子数越
多,沸点越高。
(3):一氯代烷密度:均小于1(即小于水)
思考:常温下呈气态的常见卤代烃有:_________________,其他为液态或固态。
3.化学性质(与溴乙烷相似)
写出2-溴丁烷发生水解反应、消去反应后生成的有机物的可能的结构简式。
4.制法(以溴乙烷的制取为例写出相应的方程式)
⑴烷烃卤代:
⑵不饱和烃加成:
思考:其中哪种方法较好?为什么?
5.用途:作溶剂、农药、致冷剂、灭火剂、麻醉剂、防腐剂等。
II、典型例题
例1.卤代烃在氢氧化钠存在的条件下水解,这是一个典型的取代反应。其实质是带负电荷的原子团(例如OH-等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。如:CH3CH2—Br + OH-(或NaOH)→ CH3—CH2—OH + Br-(或NaBr)
  写出下列反应的化学方程式:
  (1)溴乙烷与NaHS的反应C2H5Br + HS- → C2H5HS + Br-;
  (2)碘甲烷与CH3COONa反应CH3I + CH3COO- → CH3COOCH3 + I-;
  (3)碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚(CH3—O—CH2CH3)
  2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
     C2H5O- + CH3I → CH3—O—C2H5 + I-
  (3)例2.在有机反应物中,反应物相同而条件不同可以得到不同的产物,下式中R代表烃基,副产物均以略去(请注意H和Br所加成的位置)
写出CH3CH2CH2CH2Br分两步转化为CH3CH2CHBrCH3的各步反应的化学方程式,特别注意标明反应条件。
例3.实验室在蒸馏烧瓶中加NaBr、适量水、95%的乙醇和浓硫酸,边反应边蒸馏,蒸出的溴乙烷用水下收集法获得。反应的化学方程式为:
NaBr+H2SO4 =NaHSO4+HBr C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
其中可能发生的副反应有:2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O
已知CH3CH2Br的沸点是38.4℃,其密度比水大,常温下为不溶于水的油状液体。请回答下列问题:
(1)反应中加入适量的水,除了溶解NaBr外,其作用还有:吸收溴化氢,稀释浓硫酸,
降低其氧化性,减少副产物。
(2)为了保证容器均匀受热和控制恒温,加热方法最好采用水浴加热。
(3)采用边反应边蒸馏的操作设计,其主要目的是不断蒸出生成物,促使平衡向正方向
移动,提高原料的利用率,提高溴乙烷的产量。
(4)溴乙烷可用水下收集法获得和从水中分离方法的的依据是溴乙烷的密度比水大,
且不溶解于水;可用分液漏斗将溴乙烷从水中分离出来。
(5)下列装置在实验中既能吸收HBr气体,又能防止液体倒吸的是A。
(填写序号)
三、高考真题
1.(2001广东22)烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应
已知:CH3CH2CH2CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2CH=CH2
(D是)
(F1和F2互为同分异构体) (G1和G2互为同分异构体)
请填空:(1)A的结构简式是:。
(2)框图中属于取代反应的是(填数字代号):②。
(3)框图中 属于加成反应。
(4)G1的结构简式是: 。
2.(2002广东22)卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如
该反应式也可表示为
下面是八个有机化合物的转换关系
请回答下列问题:
(1)根据系统命名法,化合物A的名称是2,3-二甲基丁烷。
(2)上述框图中,①是取代反应,③是加成反应。(填反应类别)
(3)化合物E是重要的工业原料,写出由D生成E的化学方程式
(CH3)2CBrCBr(CH3)2 (消去反应) 。
(4)C2的结构简式是(CH3)2C=C(CH3)2 。F1的结构简式是CH2BrC(CH3)=C(CH3)
CH2Br。F1和F2互为同分异构体。
(5)上述八个化合物中,属于二烯烃的是E。二烯烃的通式是CnH2n-2 (n≥3)。
3.(04年上海高考题)从石油裂解中得到的1,3—丁二烯可进行以下多步反应,得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。
(1)写出D的结构简式[ CH2—CCl=CH—CH2 ]n。
(2)写出B的结构简式HOCH2CHClCH2CH2OH。
(3)写出第②步反应的化学方程式:
BrCH2CH=CHCH2Br+2H2O HOCH2CH=CHCH2OH+2HBr。
(4)写出富马酸的一种相邻同系物的结构简式HOOCCH=CHCH2COOH。
(5)写出第⑨步反应的化学方程式:
HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2O
(6)以上反应中属于消去反应的是④ ⑦(填入编号)。
4.(06天津理综27)(19分)碱存在下,卤代烃与醇反应生成醚(R-O-R‘):
R-X+R‘OH        R-O-R‘+HX
化合物A经下列四步反应可得到常用溶剂四氢呋喃,反应框图如下:
请回答下列问题:
(1)1molA和1molH2在一定条件下恰好反应,生成饱和一元醇Y,Y中碳元素的质量分数约为65%,则Y的分子式为C4H10。
A分子中所含官能团的名称是羟基 碳碳双健,A的结构简式为CH =CHCH2CH2—OH。
(2)第①②步反应类型分别为①加成②取代。
(3)化合物B具有的化学性质(填写字母代号)是         
 a可发生氧化反应 b强酸或强碱条件下均可发生消去反应
 c可发生酯化反应 d催化条件下可发生加聚反应
(4)写出C、D和E的结构简式:
C              ,D和E                  。
(5)写出化合物C与NaOH水溶液反应的化学方程式:
                                    。
(6)写出四氢呋喃链状醚类的所有同分异构体的结构简式:
CH2=CHOCH2CH3、CH2=CHCOCH3、CH2=CHCH2OCH3、CH3CH= CHOCH3。
IV知识过关
1.下列反应的产物中,可能有两种互为同分异构体物质生成是( AC )
A.丙烯与氯化氢加成 B.2—溴丙烷与NaOH醇溶液共热
C.2—溴丁烷与NaOH醇溶液共热 D.1—溴丙烷与NaOH溶液共热
2.要检验某卤乙烷中的卤素是否是溴元素,正确的实验方法( C )
A.加入氯水振荡,观察水层是否有棕红色溴出现
B.滴入AgNO3溶液,再加入稀HNO3,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀HNO3至酸性,再滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成。
D.加入NaOH醇溶液共热,冷却后滴入AgNO3溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
3.由2-溴丙烷为原料制取1、2-丙二醇时需经过的反应依次是( D )
A.加成-消去-取代 B.取代-消去-加成
C.取代-加成-消去 D.消去-加成-取代
4.已知化合物A的结构简式为 ,A的m溴代物的同分
异构体的数目和n溴代物的同分异构体数目相等,则m+n一定满足的关系是( A )
A.m+n=6 B.m=n C.2m=n D.m+n=8
5. 1mol 与溴水完全反应,需要溴单质的物质的量为( B )
A.3 mol B.4mol C.5 mol D.6mol
6.某烃A与发生加成反应,产生二溴衍生物B;B用热的NaOH-乙醇溶液处理得到化合物C;经测试知C的结构中含有两个双键,化学式是C5H6;将C催化加氢生成环戊烷。写出A、B、C的结构式。
2.(04年广东高考题)根据下面的反应路线及所给信息填空。
(A)A的结构简式是 ,名称是 。
(B)①的反应类型是 。
②的反应类型是 。
(C)反应④的化学方程式是 。
1. 2.(A) 环己烷 (B)取代反应 消去反应
(C) +2NaOH +2NaBr+2H2O
第二讲 醇羟基、酚羟基与羧羟基
课题:醇羟基、酚羟基与羧羟基 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握乙醇、苯酚、乙酸的结构与性质。 掌握
2.掌握醇、酚、羧酸相互转变关系。 掌握
3.理解官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。 理解
教学重点:1:乙醇、苯酚、乙酸的结构、性质。2:醇、酚、羧酸相互转变关系。教学难点:官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。
I.考点回顾
一·乙醇、醇类
(一)乙醇
1·乙醇的分子结构:
分子式: 结构简式 : 结构式: 电子式: 官能团:
2·乙醇物理性质
乙醇俗称 ,是一种无色、透明、有特殊的气味和辛 的液体,密度比水小易挥发;能溶解多种 和 ,跟水以任意比互溶;工业酒精含乙醇约96%(体积分数),含乙醇99.5%以上的叫无水乙醇,通常利用无水 来检验酒精中是否含水,用工业酒精和 混合蒸馏制取无水酒精。
3.乙醇的化学性质
(1)在反应中乙醇中化学键的断裂:
⑵.与活泼金属反应Na、K、( 号键断裂)
反应方程式:
思考:此反应比Na与水反应要 得多,说明乙醇羟基上的氢很难电离。此反应可测定有机物分子中的羟基(或活泼氢原子)的数目。
⑶.分子间脱水( 号键断裂)
反应方程式:
⑷.消去反应( 号键断裂)
反应方程式:
.思考:醇消去反应的规律?
⑸.氧化反应( 号键断裂)
①燃烧:
②脱氢:
⑹.酯化反应( 号键断裂)
反应方程式:
4.工业制法
⑴.发酵法:
⑵.乙烯水化法:
⑶卤代烃水解:
反应方程式:R-Cl + H2O R-OH + HCl
(二)醇类
1.定义:分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。
2.通式
饱和一元醇的通式:
饱和二元醇的通式: 例:
饱和三元醇的通式: 例:
芳香一元醇的通式: 例:
3.物理性质:n≤3, 无色液体、与水任意比互溶;4≤n≤11,无色油状液体,部分溶于水;n≥12,无色蜡状固体,不溶于水。(溶解度: 碳原子数越多,溶解度越小,直至不溶。沸点: 碳原子数越多,沸点越高)
4.化学性质:似乙醇,但要注意发生消去反应和氧化反应的条件及其产物。
①消去反应的条件:类似卤代烃发生消去反应的条件。与—OH所连碳原子的邻位碳原子上必须有H原子。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能发生消去反应。
②氧化条件: 与—OH所连的碳原子(即α位C原子)上必须有H原子。如C(CH3)3OH不能被氧化。
③氧化产物:若有-CH2OH,则氧化生成_________;若有 ,则氧化生成______________; 若有 ,则______________。
5.几种重要的醇
①甲醇:有酒精气味,与水、酒精互溶,有毒,饮后会使人眼睛失明,量多使人致死。
②乙二醇: 结构简式为
乙二醇是无色、粘稠、有甜味的液体,凝固点低,可作内燃机抗冻剂。
③丙三醇:结构简式为
丙三醇 俗称 ,没有颜色,粘稠,有甜味,吸湿性强——制印泥、化装品:凝固点低——防冻剂;制硝化甘油——炸药。小结:“有机三角”关系
二、苯酚:
1、酚的定义——羟基跟苯环直接相连的化合物叫做酚。
掌握概念时注意点:羟基连接在苯环上,如果羟基连接在苯环侧链原子上的化合物就不属于酚类了,属于芳香醇。
如: OH CH2OH OH
苯酚 苯甲醇 环已醇
2、苯酚的分子结构
分子式C6H6O 结构式 结构简式C6H5OH
3、苯酚的物理性质
无色的晶体,具有特殊的气味。常温时,苯酚在水里溶解度不大,当温度高于65℃时,能跟水以任意比互溶。
注意点:(1)苯酚易被氧化,露置在空气时会因小部分发生氧化而显粉红色;(2)苯酚不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤,但苯酚的稀溶液可直接用做防腐剂和消毒剂。
4、苯酚的化学性质
(1)弱酸性: OH O-+H+(比H2CO3弱,不能使指示剂变色,又名石炭酸)。
苯酚与NaOH溶液反应:C6H5-OH+NaOH→ C6H5-ONa+H2O
往苯酚钠溶液中通入CO2:C6H5-ONa+CO2+H2O→ C6H5-OH+NaHCO3
苯酚与Na反应:2C6H5-OH+2Na2C6H5-ONa+H2↑
注意:①醇中也有羟基,但不能与NaOH反应。②苯酚的酸性很弱,不能使指示剂变色。③电离出H+的能力:H2CO3 >C6H5-OH>NaHCO3,故CO2和苯酚钠溶液反应,生成物应写成NaHCO3而不能写成Na2CO3。
讨论:①苯中混有苯酚,如何除去苯酚,提纯苯?
答:向混合物中加入NaOH溶液,发生反应 OH+NaOH→ ONa+H2O,然后分液,上层为苯。
②设计一个实验证明碳酸的酸性比苯酚强。写出简要操作步骤和有关的化学方程式。
答:将CO2发生装置中产生的CO2通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,有苯酚产生,说明碳酸酸性比苯酚强。
(2)取代反应:
注(1)苯酚比苯更易发生环上氢的取代,这说明苯酚中羟基对苯环的影响。(2)此反应中生成物三溴苯酚为白色不溶于水的物质。因此,此反应常用苯酚的定性检验或定量测定。(3)苯酚和Br2发生取代的氢的位置是羟基的邻对位。
例1:白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑模椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能够跟1mol该化合物起反应的Br2的最大用量是( C )
A 1mol B 3.5mol C 6mol D 7mol
(3)显色反应:
利用这个反应可以检验苯酚。
讨论:检验苯酚可用FeCl3溶液,因为生成络离子而显紫色:
,如果溶液PH值过大或过小,都不会出现紫色,试说明理由。
答:PH值过大,Fe3+能与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀,平衡向左移动,不会出现紫色;PH值过小,酸性较强,H+浓度酸大,平衡也向左移动,不利用于络离子的生成,也不会出现紫色。
例2、不用任何试鉴别:苯酚溶液,NaOH溶液、FeCl3溶液,AgNO3溶液,Al(NO3)3溶液、MgCl2溶液、NaNO3溶液。写出有关的化学反应方程式:



5、苯酚的制法
(1) 从煤焦油分馏产品里提取
(2) 用苯为原料,完成制取苯酚:
+Cl2 Cl+HCl , Cl +H2O OH+HCl
例3、以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料,经典的合成苯酚的方法可简单表示为:
苯苯磺酸苯磺酸钠苯酚钠(及盐和水)苯酚。 ① ② ③ ④
(1) 写出第②、③、④步反应的化学方程式。
② 2C6H5-SO3H+Na2SO32C6H5-SO3Na+SO2↑+H2O
③C6H5-SO3Na+2NaOH C6H5-ONa+Na2SO3+H2O
④C6H5-ONa+SO2+H2OC6H5-OH+NaHSO3
(2) 根据上述反应判断苯磺酸、苯酚、亚硫酸三种物质的酸性强弱,并说明理由。
苯磺酸>亚硫酸>苯酚。根据较强的酸与较弱的酸的盐反应可得到较弱的酸。
三、乙酸、羧酸
(一)羧酸的结构特征、分类及饱和一元酸的通式
  1.羧酸的结构特征:烃基直接和羧基(-COOH)相连接的化合物
  2.分类:羧酸可以按如下几种方式进行分类。
  ①按羧酸分子中含有羧基的个数分为:
②按分子中所含烃基是否饱和分为:
③按分子中是否含苯环分为:
  
3.饱和一元羧酸的通式:①分子式通式:CnH2nO2  ②结构通式CnH2n+1COOH
(二)几种常见羧酸的物理性质
  1.甲酸(HCHO)俗称蚁酸,是无色、有刺激性气味的液体,有腐蚀性,能跟水混溶。
  2.乙酸(CH3COOH),俗称冰醋酸,是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点 117.9℃,熔点16.6℃,易溶于水和乙醇。
  3.乙二酸,俗称草酸,它是没有颜色的透明晶体,能溶于水或乙醇。
(三)羧酸的化学性质:
  羧酸在水溶液中可以电离出H+,表现出酸的通性;同时羧酸也可和醇发生酯化反应。
1.弱酸性:   
①使指示剂变色:CH3COOH CH3COO-+H+
②与活泼金属反应:2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑
③与碱性氧化物反应:CaO+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+H2O
④与碱反应:2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O((CH3COO)2Cu易溶于水)
⑤与盐(Na2CO3)反应:2CH3COOH+CO32- →2CH3COO-+CO2↑+H2O
说明:①根据已有知识及上述和盐反应情况,可总结出如下酸性强弱顺序:
   HCl>CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO3-
  ②羧酸在水中的电离度很小,大部分以分子状态存在于溶液中,因此书写离子方程式时,不可将CH3COOH拆开。
2.酯化反应:
①概念:酸跟醇起作用,生成酯和水的反应。(酸既可以是有机酸也可以是无机酸)
②反应原理:
  CH3COOH + CH3CH218OH.......
 说明:i反应机理为羧酸失羟基,醇失氢
    ii浓H2SO4在此反应中作用:催化剂,脱水剂
    iii此反应类型为取代反应,另外此反应也是可逆的。
  类似反应(请选择乙醇、乙二醇、丙三醇为反应物写出三个反应):
  
③实验:乙酸乙酯制备
  i装置:
ii药品加入顺序:3mL乙醇+再加2mL冰醋酸+2mL浓H2SO4
  iii导管口位于碳酸钠液面上,是为了防止倒吸。饱和Na2CO3溶液作用:中和乙酸;吸收乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度。
(四)高级脂肪酸的性质
  名称        硬脂酸      软脂酸      油酸
结构简式     C17H35COOH   C15H31COOH    C17H33COOH
  饱和性       饱和      饱和       含C=C
  状态       固        固         液
  溶解性(水)   不溶       不溶        不溶
  密度  均比水轻
 化学性质
  1.弱酸性(与NaOH反应):C17H35COOH+NaOH=C17H35COONa+H2O
  2.酯化反应(油酸甘油酯的形成):
  
  
  
3.油酸能使Br2水、KMnO4(H+)溶液褪色
  说明:甲酸分子中既有醛基又有羧基,因此它即有羧酸的性质又有醛的性质。例如它可以和新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应,同时又可以发生酯化反应,具有酸的通性。它和新制Cu(OH)2反应,若加热则发生氧化反应,不加热为酸碱中和反应。
(五)乙酸的制法
  1.发酵法:糖类 乙醇 乙醛 乙酸
  2.乙烯氧化法:2CH2=CH2+O2 2CH3CHO
          2CH3CHO+O2 2CH3COOH
  3.烷烃氧化法:C4H10
(六)酯
1.概念:酸(包括_______或__________)跟_____反应生成的一类化合物叫酯。
2.饱和一元醇与饱和一元羧酸生成的酯的通式______________。
注意“脂”与“酯”,“脂”与“油”,“植物油”与“矿物油”(主要成分)的区别。
思考:饱和一元醇与饱和一元羧酸形成的酯与同碳原子数的羧酸是否互为同分异构体?
3.命名:按反应物酸和醇的名称称为“×酸×酯”。
练习:写出下列酯的结构简式。
①乙二酸乙二酯 ②二乙酸乙二酯 ③乙二酸二乙酯 ④硝化甘油 ④硬脂酸甘油酯
4.酯的通性
⑴物理性质:酯____溶于水,_____溶于有机溶剂,密度比水____,低级酯有______味。
⑵化学性质——水解反应:
练习:写出乙酸乙酯与水(H218O)在H+存在下反应的化学方程式。
说明:
(1)酯类在碱性溶液中水解生成羧酸盐,水解程度较大。
(2)酯化反应和酯的水解反应互为可逆
(3)甲酸某酯中,含有醛基,表现还原性,能和银氨溶液、新制氢氧化铜反应。
思考:①什么是皂化反应?肥皂的主要成分是什么?②指出肥皂去污的原理。③为什么在硬水中不宜用肥皂洗涤衣物?
5.合成酯的方法和途径
(1)链状小分子酯
(2)环酯
(3)聚酯(通过羧酸和醇通过缩掉小分子(例如水)二形成的高分子化合物)
(4)内酯(同一分子中的—COOH和—OH脱水而形成的)
(5)无机酸酯(例如硝酸和甘油反应形成的三硝酸甘油酯又叫硝化甘油)
(6)高级脂肪酸甘油酯(油脂)
(7)酚酯(苯酚和酸形成的酯)
II、典型例题
1.可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( D.)
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝色 B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层 D.反应后静置,反应液不分层
2.某种解热镇痛药的结构简式如右图
当它完全水解时,可得到的产物有( C )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
3.已知溴乙烷跟氰化钠反应再水解可以得到丙酸
CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH,产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题
F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是②③(填反应代号)。
(2)写出结构简式:ECH3CH(COOH)CH2COOH,F__________。
4.司机酒后架车时可检测他呼出的气体,所利用的化学反应如下:
2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4==Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3CHO+6H2O
被检测的气体成分是C2H5OH,上述反应中的氧化剂是CrO3,还原剂是C2H5OH。
5.下列变化规律中正确的是( CD )
A.H2S、HCl、PH3热稳定性由弱到强
B.物质的量浓度相等的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的pH值由小到大
C.等质量的甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧,所耗用氧气的量由多到少
D.CH3CH2OH、? —OH、CH3COOH的酸性由弱到强
6.某芳香化合物A的分子式为,溶于水溶液,将此溶液加热,能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。
(1)写出化合物A的结构简式。(C6H5COOH)
(2)依题意写出化学反应方程式
(3)A有几个属于芳香族化合物的同分异构体,写出它们的结构简式。
7.A、B、C、D、E 五种芳香化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
请回答下列问题:
(1)这五种化合物中,互为同分异构体的是B和C。
(2)
反应①采取了适当措施,使分子中烯键不起反应。
以上反应式中的W是 A~E 中的某一化合物,则W是E。
X是D的同分异构体,X的结构简式是 。
反应②属于还原(或加成、加氢、催化加氢等)反应(填反应类型名称)。
8.苯甲酸(C6H5COOH)和山梨酸(CH3—CH=CH—CH=CH—COOH)都是常用的食品防腐剂。下列物质中只能与其中一种酸发生反应的是C
A.金属钠 B.氢氧化钠 C.溴水 D.乙醇
9.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的分子量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写不能出其结构简式:(CH3)3COCH3。
10.(2001广东21)今有化合物
甲:,乙:,丙
(1)请写出丙中含氧官能团的名称:醛基、羟基。
(2)请判别上述哪些化合物互为同分异物构:甲、乙、丙互为同分异构体。
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
鉴别甲的方法:与三氯化铁溶液作用显色的是甲。
鉴别乙的方法:与碳酸钠溶液作用有气泡生成的是乙。
鉴别丙的方法:与银氨溶液共热会发生银镜反应的是丙。
(4)请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序:乙>甲>丙。
11.某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是(AB)
A.乙酸丙酯 B.甲酸乙酯 C.乙酸甲酯 D.乙酸乙酯
三.高考真题
1.(2002春季15)有机物甲可氧化生成羧酸,也可还原生成醇,由甲生成的羧酸和醇在一定条件下,可以生成化合物乙,其分子式为C2H4O2。下列叙述中不正确的是(B)
A.甲分子中C的质量分数为40% B.甲在常温常压下为无色液体
C.乙比甲的沸点高 D.乙和甲的最简式相同
2.(2002春季28分)在某些酶的催化下,人体内葡萄糖的代谢有如下过程:
葡萄糖→……→
(A) (B) (C)
→……→
(D) (E)
请填空:
(1)过程①是消去反应,过程②是加成反应,过程③是氧化(或脱氢)反应(填写反应类型的名称)。
(2)过程④的另一种生成物是CO2 (填写化学式)。
(3)上述物质中A和C互为同分异构体(填写字母代号)。
3.(2002全国14)L–多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L–多巴酸碱性的叙述正确的是(B)
A.既没有酸性,又没有碱性 B.既具有酸性,又具有碱性
C.只有酸性,没有碱性 D.只有碱性,没有酸性
4.(2003江苏理综16)已知C4H10的同分异构体有两种:CH3—CH2—CH2—CH3、,则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有(D)
A.l种 B.2种 C.3种 D.4种
5.(2003上海12)可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是(C)
A.氯化铁溶液、溴水 B.碳酸钠溶液、溴水
C.酸性高锰酸钾溶液、溴水 D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
6.(2004春季31)在抗击非典型性肺炎期间,过乙酸(过氧乙酸)曾被广泛用作消毒剂。已知硫酸和过硫酸的结构简式如下:
硫酸: 过硫酸:
请从以下八个式子中选择答案回答下列问题(答案用编号表示,选错要倒扣分)。
(1)过乙酸(过氧乙酸)的结构简式是b。
(2)过乙酸的同分异构体是a d。
(3)过乙酸的同系物是f。
(4)氧的质量分数最小的物质是f。
7.(2004北京26)(1)化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂。A可以发生以下变化:


<1>A分子中的官能团名称是羟基;
<2>A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式
(CH3)3COH+Cl2 ClCH2C(CH3)2OH+HCl;
<3>A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化,且F的一氯取代物有三种。
F的结构简式是CH3CH(CH3)CH2OH。
(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂,“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是(选填序号)①②。
<1>加成反应 <2>氧化反应 <3>加聚反应 <4>水解反应
“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是HOC6H4OH。
(3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂
“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为C10H12O2Na2
的化合物。“TBHQ”的结构简式是_____________________________。
8.(05天津).I.某天然油脂的化学式为C57H106O6。1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B和2摩尔直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为C:H:O=9:16:1。
⑴ 写出B的分子式:C16H32O2。
⑵ 写出C的结构简式:CH3—(CH2)16—COOH ;
C的名称是硬脂酸(或十八烷酸、十八酸)。
⑶ 写出含5个碳原子的C同系物的同分异构体的结构简式:
CH3CH2CH2CH2COOH CH3CH2CH(CH3)COOH
CH3CH(CH3) CH2COOH (CH3)3CCOOH
II.RCH=CHR’与碱性KMnO4溶液共热后酸化,发生双键断裂生成羧酸:
常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。
在催化剂存在下,1摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得到D和E的
混合物,D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化,
得到如下四种产物:
HOOC—(CH2)10—COOH CH3—(CH2)7—COOH
HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH
⑷ 写出D和E的结构简式:CH3(CH2)7—CH==CH—(CH2)7—COOH
CH3(CH2)4—CH==CH—(CH2)10—COOH
⑸ 写出B的结构简式:CH3(CH2)4—CH==CH—CH2—CH==CH—(CH2)7—COOH。
⑹ 写出天然油脂A的一种可能结构简式:
9.(05全国卷Ⅲ)聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为 ,它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式:
⑴由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯
nCH2=C(CH3)COOCH2CH2OH
⑵由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯
CH2=c(CH3)COOH+HOCH2CH2OH CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O
⑶由乙烯制备乙二醇(提示:卤代烃在稀的碱性水溶液中发生如下反应:
R-X+OH-R-OH+X- X为卤素)
10.(06上海9)二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是(B)
A.不能发生消去反应 B.能发生取代反应
C.能溶于水,不溶于乙醇 D.符合通式CnH2nO3
11.(06上海26)(B)
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热
至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是防暴沸 ,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝。
②试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯挥发。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层层(填上或下),分液后用C (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4
c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水
从g口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是冷却水与气体形成逆流。
③收集产品时,控制的温度应在83oC 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( b )
a.蒸馏时从70℃开始收集产品 b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是C。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
四.知识过关
1.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( AD )
A.1mol/L甲酸溶液的pH值约为2
B.甲酸能与水以任何比例互溶
C.10mL1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液弱
2.已知乙醇可以与氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关有机试剂的沸点如下:CH3COOC2H5为77.1℃,C2H5OH为78.3℃,C2H5OC2H5为34.5℃,CH3COOH为118℃。实验室中制取乙酸乙酯的粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶中将过量的乙醇与少量的浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏,由上面的实验可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的粗产品。
(1)反应中加入乙醇是过量的,其目的是增大乙醇的浓度,使平衡向生成酯的方向移动 。
(2)边滴加醋酸,边加热蒸馏的目的是增大乙酸的浓度,减小生成物乙酸乙酯的浓度,使平衡向生成酯的方向移动。
将粗产品再经下列步骤精制
(3)为了除去粗产品中的醋酸,可向产品中加入 B。
A.无水乙醇 B.碳酸钠粉末 C.无水醋酸钠
(4)向粗产品中加入饱和的氯化钙溶液,振荡、分离的目的是)除去粗产品中的乙醇。
(5)向粗产品中加入 无水硫酸钠,振荡的目的是除去粗产品中的水 。
3.白藜芦醇 广泛存在于食物(例如桑椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有搞癌性。能够跟1摩尔该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是(D)
A、1mol 1mol B、3.5 mol 7mol C、3.5mol 6mol D、6mol 7mol
4.乙酸或乙酸钠在不同条件下可能在不同的部位(a、b、c)断键而起反应; ,试按下列要求各举一个实例(与出化学方程式)。
(A)乙酸钠在a处断键:CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑;
(B)乙酸在b处断键:CH3COOH+HO—C2H5 CH3COOC2H5+H2O;
(C)乙酸在c 处断键:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O。
5.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请在方框内填入合适的化合物的结构简式,并写出A和E的水解方程式。
(A):BrCH2CH2Br;(B):HOCH2CH2OH;(C):OHCCHO;(D):HOCCOOH。
A水解:BrCH2CH2Br + 2H2O HOCH2CH2OH + 2HBr
或BrCH2CH2Br + 2NaOH HOCH2CH2OH + 2NaBr。
第三讲 乙醛、醛类
课题:乙醛、醛类 目标要求 完成情况
考纲要求 1.以乙醛、甲醛为例,掌握乙醛的性质和主要化学反应及有关醛反应的计算。 掌握
2.掌握醇、醛、羧酸相互转变关系。 掌握
3.理解官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。 理解
教学重点:1:乙醛的结构、性质。2:醇、醛、羧酸。教学难点:官能团或基团间的相互影响对有机物性质的影响。
I.考点回顾
一、醛基和醛的定义
1、醛基:结构式: 简写为:-CHO,
2、醛的定义:分子里由烃基跟醛基相连而构成的化合物。
注意:(1)甲醛是由氢原子跟醛基相连而构成的化合物。
(2)醛类化合物中官能团为醛基(-CHO)。
3、饱和一元醛的通式:R-CHO 即CnH2nO(n≥1)
1、 乙醛
1、乙醛的分子结构:
分子式 结构式 结构简式 电子式
2、乙醛的物理性质:
无色、具有 气味的液体,密度比水小,沸点20.80C,易挥发、易燃烧,能跟水、乙醇等有机溶剂互溶。
3、乙醛的化学性质:
(1) 加成反应(写出乙醛与H2、HCN发生加成反应的化学方程式)
(2) 氧化反应:
银镜反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
注意:(1)银氨溶液的配制方法:在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好_______为止(这时得到的溶液叫做银氨溶液)。有关的化学方程式Ag++NH3·H2O=AgOH+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
(2)反应条件:溶液应为碱性,须在水浴中加热;
(3) 银镜反应常用来检验醛基的存在。
思考:如何鉴别CH3CH(OH)CH3和CH3CH2CH2OH?
答:分别将这两种醇催化氧化。CH3CH(OH)CH3催化氧化产物为CH3COCH3,CH3CH2CH2OH催化氧化产物为CH3CH2CHO,再分别做银镜反应,如不能发生银镜反应的是CH3CHCH3,如能发生银镜反应的则为CH3CH2CH2OH。
②与新制Cu(OH)2反应:
CH3CHO+2Cu(OH)2 △ CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
注意: (1)新制Cu(OH)2的配制中试剂滴加顺序,溶液的浓度和试剂相对用量;
(2)反应条件:溶液应为碱性,须加热到沸腾;
(3)这个反应也可用来检验醛基.
例1:醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,已知柠檬醛结构为:
试用简便方法,检验柠檬醛分子中含碳碳双键。
解答:取少许柠檬醛加入银氨溶液,水浴加热,向反应后的溶液加入H2SO4酸化后的
KMnO4溶液或溴水,能褪色说明含有碳碳双键。
小结:在有机化学反应里,通常还可以从加氢或去氢来分析氧化还原反应,即去氢或加氧是氧化反应,加氢或去氧就是还原反应。
醛类物质的氧化——还原反应关系为:醇 氧化 醛 氧化 羧酸
例2:一个学生做乙醛的还原性实验时,取1mol/L CuSO4溶液和0.5mol/L NaOH溶液
各1ml,在一支洁将的试管内混合后,向其中又加入5ml 40%的乙醛,结果无红色沉淀出现。实验失败原因可能是( AC )
A未充分加热 B加入乙醛太少
C加入NaOH溶液的量不够 D加入CuSO4溶液的量不够
4、乙醛的制法:
(1)乙炔水化法: CH=CH+H2O 催化剂 CH3CHO
(2)乙烯氧化法: 2CH2=CH2+O2 催化剂 2CH3CHO
(3)乙醇氧化法: 2CH3CH2OH+O2 Cu 2CH3CHO+2H2O
2、 甲醛(俗称蚁醛)
1、结构特征:HCHO相当于有两个醛基
2、物理性质:常温下为气体,易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌,防腐能力。
3、化学性质
(1) 具有醛类的通性
氧化性:HCHOCH3OH
还原性:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- HCOO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O
HCHO+4[Ag(NH3)2]+4OH- HCO3--+NH4++7NH3+4Ag↓+2H2O
注:1mol HCHO发生银镜反应最多可生成4mol Ag。
(2) 与苯酚发生缩聚反应(大纲已删除):
OH OH
n +nH—C—H 催化剂 [ CH2 ]n +nH2O
注:(1)反应反理:苯酚分子中,由于羟基对苯环的影响,苯环上羟基活泼的邻对位的氢和甲醛分子中羰基上的氧共同缩去:
H OH H O OH
n +nH—C—H n [ —CH2 ]n+nH2O
(2)缩聚反应——单体间相互反应而生成高分子化合物,同时还生成小分子的反应叫缩聚反应。福尔马林溶液具有消毒、防腐、可使蛋白质变性的性质。
II.典型例题
【例1】已知柠檬醛的结构简式如右:
 (1)检验柠檬醛中的醛基的方法是加入银氨溶液,水浴加热,有银镜出现。。
(2)检验柠檬醛中的C=C的方法是加入过量的银氨溶液,水浴加热,待反应完全后,再在溶液中加入溴水,溴水褪色。
【例2】有机物A、B、C、D、E有如下衍生关系
又知C和E在浓H2SO4作用下加热,得到一种具有果香味的液体,分子式为C6H12O2。试推断A、B、C、D、E各为何物?并写出结构简式。
结构简式为:A. HCOOCH2CH2CH3 B.HCOONa
C.CH3CH2CH2OH D..CH3CH2CHO E.CH3CH2COOH
III.高考真题:
1.(2004大综10)心酮胺是治疗冠心病的药物。它具有如下结构简式:
下列关于心酮胺的描述,错误的是(B)
A.可以在催化剂作用下和溴反应 B.可以和银氨溶液发生银镜反应
C.可以和氢溴酸反应 D.可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应
2.橙花醛是一种香料,结构简式为:(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO。下列说法正确的是(B)
A.橙花醛不可以与溴发生加成反应
B.橙花醛可以发生银镜反应
C.1mol橙花醛最多可以与2mol氢气发生加成反应
D.橙花醛是乙烯的同系物
3.(05江苏)(8分)在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:
已知:
①化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B;
②B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应;
③C催化加氢生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E;
④E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与NaOH溶液反应生成F;
⑤F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息,完成下列填空:
(1)写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意,只要写出其中一组):
A ,C ,E 。
(2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式 。
3.(06全国理综I 12)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下图所示:
关于茉莉醛的下列叙述错误的是(D)
A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原
B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
IV.知识过关
1.由乙炔、乙醛组成的混合气体,经测定,其中的碳的质量分数为72%,则混合气体中氧的质量分数为(C)
A.32% B.22.65% C.19.56% D.2.14%
2.以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。
已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成.下式中反应的中间产物(Ⅲ)可看成是由(Ⅰ)中的碳氧双键打开,分别跟(Ⅱ)中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得.(Ⅲ)是一种3-羟基醛,此醛不稳定,受热即脱水而生成不饱和醛(烯醛):
请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写出反应条件).
.①CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH
  ②2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(也可用乙烯直接氧化制得乙醛)
 
知识小结:基团的引入和消去
(1)羟基的引入
①取代法 例:
②水化法 例:CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH
③还原法 例:CH3CHO +H2 CH3CH2OH
④氧化法 例:2CH3CH2CH2CH3+5O2 4CH3COOH+2H2O
⑤水解法 例:CH3COOCH2CH3+H2O CH3CH2OH+CH3COOH
⑥酸化法 例: + HCl +H2O
(2)羟基的消去
①脱水法 例: CH3CH2OH CH2=CH2 +H2O
②氧化法 例: 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO +2H2O
③酯化法 例:
CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
④取代法 例:CH3CH2OH +HBr CH3CH2Br+H2O
⑤中和法 例:H3C--OH + NaOH H3C--O Na +H2O
2.基团的保护
(1)基团保护
①醛基的保护 如:
②双键的保护 如:
③羟基的保护 如:
R--OHR--OCH3
R--OCH3R--OH
④羧基的保护 如:
⑤氨基的保护如:
第四讲 有机物分子式和结构式的确定
课题:有机物分子式和结构式的确定 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解确定有机物实验式、分子式的方法。 了解
2.掌握确定有关有机物分子式的计算。 掌握
3.掌握根据性质判断结构式的方法。 掌握
教学重点:有机物实验式、分子式、结构式的确定教学难点:有机物结构式的确定。
一、有机物分子式的确定
  1.实验式与分子式的区别、联系
  (1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。不能确切表明分子中的原子个数。
  (2)分子式是表示化合物分子所含元素原子的种类和数目的式子。
  由于有机物中存在同分异构现象,故分子式相同的有机物,其代表的物质可能有多种;分子式=(实验式)n。即分子式是在实验式基础上扩大n倍,。
  2.确定分子式的方法
  方法一:  根据有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),求出有机物的实验式,再根据有机物的相对分子质量确定分子式。
  方法二:  根据标况下密度或其他条件确定有机物的摩尔质量,再由有机物中各元素的质量分数(或元素的质量比),推算出1mol该有机物中各元素的原子物质的量,从而确定分子中的各原子个数,再确定分子式。
  方法三:利用有机物燃烧通式和相对分子质量确定分子式。
  
  由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
  例1.某有机物8.80g,完全燃烧后得到CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍,则该有机物的分子式为(D)
  A.C5H6O    B.C5H12    C.C5H12O2    D.C5H12O
  例2.6.0g某饱和一元醇跟足量金属钠反应,让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜,氧化铜固体质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子式。(C3H8O)
  设反应消耗氢气物质的量为x
 
  而该一元醇反应后生成的氢气物质的量为 。
  饱和一元醇的通式为CnH2nOH,设一元醇的摩尔质量为M
    该一元醇的相对分子质量是60。根据这一元醇的通式,有下列等式:
  则饱和一元醇的分子式是C3H8O。
  例3.将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20克,滤液质量比原石灰水减少5.8克。该有机物不可能是(D)
  A.乙烷     B.乙二醇    C.乙醇    D.乙醛
二、有机物结构式的确定
  1.确定有机物的结构,是利用有机物所具有的性质来确定其所具有的结构,主要是确定该有机物具有的官能团。
  2.以乙醇为例说明确定有机物结构式的一般步骤:
  (1)根据乙醇的分子式写出它可能具有的同分异构体。
  (2)测定一定量乙醇与金属钠反应放出氢气体积。
  (3)利用测量数据,讨论乙醇的结构式是哪一种。
  例4.为了测定乙醇的结构式,有人设计了用无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如图所示。
请回答以下问题:
(1)测量氢气体积的正确装置是B(填写编号)。
(2)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是C(填写编号)。
A.防止无水酒精挥发  B.保证实验装置不漏气  C.使无水酒精容易滴下
(3)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成小钠珠,冷却后倒入烧瓶中,其目的是增大无水乙醇与钠的接触面积,使之充分反应。
(4)已知无水酒精的密度为0.789g·cm—3,移取2.0mL酒精,反应完全后(钠过量),收集390mL(视作标准状况)气体;则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为 1 ,由此可确定乙醇的结构式为 而不是 。
(5)实验所测定的结果偏高,可能引起的原因是 AB (填写编号)。
 A.本实验在室温下进行  B.无水酒精中混有微量甲醇 
C.无水酒精与钠的反应不够完全
巩固练习:
  1、某烃中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度是2.59g.L-1。求该烃的分子式。(C4H10)
  2、某有机物6.2g完全燃烧后生成8.8gCO2和0.3molH2O,该有机物对H2的相对密度为31。求该有机物的分子式。(C2H6O2)
  3、在9.42g某饱和一氯代烃里,加入过量的烧碱溶液,加热到沸腾。充分反应后,加入足量的硝酸银溶液和硝酸,产生的沉淀物经过滤、洗涤、烘干后称重得17.22g。则一氯代烃的分子是(B)
  A.C2H5Cl    B.C3H7Cl    C.C4H9Cl    D.CH3Cl
  4、某有机物的蒸气密度是空气的3.04倍,该有机物2.2g充分燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,通过碱石灰干燥管后,干燥管增重6.2g,求该有机物的分子式。
(C4H8O2)
  5、已知某有机物X有如下性质:①X不跟Na2SO3反应;②X的蒸气对H2的相对密度为46.0;③取1.84gX与过量的金属钠完全作用后,生成672mL(标准状况)气体;④一定质量的X完全燃烧后,产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,使两者的质量分别增加36.0g和66.0g。试求X的结构简式。
    X的相对分子质量为,由①、③可知X为醇类
   
    故X一个分子中含有3个—OH,即X中含3个氧原子。
    由④得:一定质量的X完全燃烧生成CO21.5mol, 生成H2O 2mol
    所以,碳和氢的原子个数比为3∶8,可设X的分子式为C3nH8nO3,由相对分子质量92得n=1,故X为C3H8O3,结构简式为:CH2OHCHOHCH2OH
知识小结:取代反应断键规律
(1)卤代反应 断键规律:断C-H键
(A)烷烃的卤代 反应条件:光照、液溴(纯态)
方程式:
(B)苯的卤代反应条件:催化剂(Fe3+)、液溴  
方程式:
(C)苯的同系物的卤代 反应条件:催化剂、液溴
方程式:
原因:苯环上的邻、对位上的氢原子受侧链的影响而变得活泼。
(D)酚的卤代 反应条件:浓溴水
方程式:
原因:苯环上的邻、对位上的氢原子受羟基的影响而变得很活泼。
(E)醇的卤代 断键规律:断C-O键
反应条件:浓硫酸作催化剂和吸水剂
方程式:
(2)酯化反应 断键规律:断C-O和O-H键
(A)一元酸与一元醇的酯化:
(B)二元酸与一元醇的酯化:
(C)二元酸与二元醇的酯化
①成链酯:
②成环酯 :
③成聚酯 :
(D)羟基酸的酯化
①成链酯 :
②成环酯 :
③成聚酯 :
(E)无机酸与一元醇的酯化 :
(F)无机酸与多元醇的酯化:
(3)水解反应
(A)卤代烃的水解
断键规律:断C-X键 方程式:
(B)酯的水解:断键规律:断C-O和O-H键,
方程式:

浓H2SO4

浓H2SO4

催化剂

H2SO4
△ 加压
催化剂

催化剂
△ 加压
催化剂
②Zn/H2O
①O3
+
H
R3
C=O
R2
R1
C=O
H
R3
R2
R1




还原
C=C
::
加热
加热
KOH
室温
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Z-1 页 共 27 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第十一单元 电解质溶液
第一部分 电离平衡
第一讲 电离平衡
课题:电离平衡 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断。 掌握
2.能从化合物类型、电离程度、电离过程、溶液中的微粒、电离方程式书写几个角度对强弱电解质进行对比。 掌握
3.理解电离平衡概念,掌握电离平衡的几个特征。 理解、掌握
考点预览:1.熟练掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断。 2.能从化合物类型、电离程度、电离过程、溶液中的微粒、电离方程式书写几个角度对强弱电解质进行对比。3.理解电离平衡概念,掌握电离平衡的几个特征。
I.考点回顾:电离平衡
一.强弱电解质与结构的关系
1. 电解质:
(1)概念:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。
(2)常见物质类别:酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物等。
2.非电解质:(1)概念:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。
(2)常见物质类别:大多数有机物(如烃类、醇类等)、非金属氧化物(如CO2、CO、SO2、SO3等)、氨气等。
3.强电解质:
(1)概念:在水溶液里能完全电离的电解质。
(2)常见物质类别:离子化合物(大多数盐类和强碱、活泼金属氧化物等)和部分具有极性键(如强酸)的共价化合物。
4.弱电解质:
(1)概念: 在水溶液里部分电离的电解质。。
(2)常见物质类别:部分具有极性键(如弱酸、水等)的共价化合物。
应用i:有如下物质:①铜、②二氧化硫、③氨水、④浓硫酸、⑤硫酸、⑥氨气⑦盐酸、⑧水、⑨碘化氢、⑩硫酸钡、乙醇。其中属于电解质的是 ;属于非电解质的是 ;属于强电解质的是 ;属于弱电解质的是 。
应用ii:下列说法正确的是( C )
A. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
B. 强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,能完全电离
C. 强极性共价化合物不一定都是强电解质。
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
小结-强弱电解质比较:
比较项目 强电解质 弱电解质
概 念 在水溶液里全部电离为离子的电解质 在水溶液里仅部分电离为离子的电解质
化合物类型 含有离子键的离子化合物和某些具有极性键的共价化合物 某些具有极性键的共价化合物
物质类别 强酸、强碱、盐等 水、弱酸、弱碱
电离程度 完全电离,不存在电离平衡(电离不可逆) 不完全电离(部分电离),存在电离平衡
溶液中的粒子
联 系 都属于电解质
二.弱电解质的电离平衡:
1.概念:一定条件(温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合
成生成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
2.弱电解质电离平衡的特点:
①“动”:动态平衡,v电离= v结合 ≠0。
②“等”:分子的电离速率和和离子形成分子的速率相等(v电离= v结合)。
③“定”:平衡时分子、离子的浓度不再变化。
④“变”:电离平衡是相对的平衡,外界条件改变,平衡可能要移动,移动的方向运用勒夏特列原理判断。
3.弱电解质电离平衡的影响因素:浓度、温度、酸碱性等
浓度:同一弱电解质,浓度越大,电离程度越小。
温度:弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离程度增大(若不指明温度,一般指25℃)。
应用ii:在0.1mol·L-1”滴有酚酞的氨水溶液(显浅红色)中,存在电离平衡NH3·H2ONH4+ + OH-.当条件发生如下改变时,溶液中的如何改变?
条件改变 C(OH-) C(NH4-) C(NH3.H2O) NH3.H2O的电离程度
通入氨气 增大 增大 增大 减小
加人固态NH4Cl 减小 增大 增大 减小
加人固态NaOH 增大 减小 增大 减小
适当升高温度 增大 增大 减小 增大
4.弱电解质电离方程式的书写(电离平衡是动态平衡.电离方程式中用可逆符号“”表示)
①一元弱酸、弱碱一步完成:NH3.H2ONH4+ + OH-;CH3COOH CH3COO-+H+
②多元弱酸的电离是分步进行的,如H3PO4: ,
, 。
多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离所决定。
③多元弱碱的电离与多元弱酸电离的情况类似,但在书写多元弱碱的电离方程式时,往往当成一步完成。如Fe(OH)3:
应用iii:
1.分别写出下列物质在水溶液中的电离方程式及存在的微粒种类:
(1)H2SO4: ;溶液中微粒种类:
(2)Ba(OH)2: ;溶液中微粒种类:
(3)H2S: ;
溶液中微粒种类:
(4)Al(OH)3: ;
(5)NaH2PO4: ;
溶液中微粒种类:
(6)NaHSO4: ;
溶液中微粒种类:
(7)BaSO4: 。
II.典型例题
[例1].把0.05 molNaOH固体分别加入下列100 mL液体中,溶液的导电性基本不变的是(B) A.自来水 B.0.5 mol·L-1的盐酸
C.0.5 mol·L-1的醋酸 D.0.5 mol·L-1的氨水
[例2]..硫化氢的水溶液中有如下动态平衡:
H2S H++HS- HS-H++S2- H2O H++OH-
在物质的量浓度为0.1 mol·L-1的H2S溶液中,下列各离子间的关系正确的是( AC )
A.c(H+)= c(HS-)+2 c(S2-)+ c(OH-) B.2 c(H+)=2 c(HS-)+ c(S2-)+2 c(OH-)
C.0.1mol·L-1= c(H2S)+ c(HS-)+c(S2-) D. c(H+)= c(S2-)+ c(OH-)+c(HS-)
[例3]在同体积pH=3的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中,加入足量锌粉,下列说法正确的是( B )
A.H2SO4中放出H2最多 B.醋酸中放出H2最多
C.HCl和HNO3放出H2一样多 D.HCl比HNO3放出H2少
[例4]在1升浓度为c摩/升的弱酸HA溶液中,HA、H+和A-的物质的量之和为nc摩,则HA的电离程度是( C )
(A)n×100% (B)n×100%/2 (C)(n-1)×100% (D)n%
III.高考真题
1.(00上海)取pH值均等于2的盐酸和醋酸各100ml分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是(BC)
A.醋酸与锌反应放出氢气多
B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C.醋酸与锌反应速率大
D.盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大2. (2000年上海22).取pH值均等于2的盐酸和醋
2.(00上海7)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( D )
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
3.(01)将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( A)
A.溶液的pH增加 B.CH3COOH电离度变大
C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(OH-)减少
4.(2004全国2-9)将0.l mol·醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( D )
A.溶液中c(H+)和c()都减小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
5.(06全国理综I)在0.10mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( B )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.10mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
IV.知识过关
1、下列物质中,导电性能最差的是:(D)
A 熔融氢氧化物 B 石墨棒 C 盐酸溶液 D 固态氯化钾
2、下列有关叙述中正确的是:( D)
A 难溶于水的电解质一定是弱电解质
B 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强
C 易溶于水的电解质一定是强电解质
D 强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的
3、用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是:(C)
A 将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B 将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上跟标准比色卡比较
D 试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
4、在平衡体系中,H2S H++HS-,HS- H++S2-中,增大溶液的pH,则c(S2-):(D)
A 增大 B 不变 C 减小 D 可能增大可能减小
5、pH相同的醋酸溶液和盐酸分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m、n的关系是:(B)
A m=n B m>n C m<n D 无法判断
6、在0.01mol/L的醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是:(AD)
A 酸性增强,pH减小 B 醋酸的浓度减小
C 氢离子浓度变小 D 醋酸根离子浓度变小
7、pH = 2的A、B两种酸溶液各1mL, 分别加水稀释到1000
mL, 其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如右图所示, 则下列
说法正确的是(CD)
A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等
B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a = 5时, A是强酸, B是弱酸
D.若A、B都是弱酸, 则5 > a > 2
8、已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO42-。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液pH为2。对于该溶液下列叙述中不正确的是:(D)
A 该温度高于25℃ B 水电离出来的c(H+)=1×10-10mol/L
C c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)
D 该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
9、若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度(巳电离的分子数与原分子总数之比)可表示为(A)
A、10(a+b-12)% B、10(a+b-14)% C、10(12-a-b)% D、10(14-a-b)%
10、常温下将0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,配制成0.5L混合溶液,判断:
1 溶液中共有 7 种微粒(包括分子和离子);
1 溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是CH3COO-和CH3COOH;
1 溶液中n(CH3COO_)+ n(OH_) - n(H+)=0.006mol。
11、现有下列两组溶液(Ⅰ)组:0.1mol/L的醋酸和盐酸,(Ⅱ)组:pH值=11的氨水和氢氧化钠溶液。若将它们加水稀释相同的倍数,①试比较(Ⅰ)组和(Ⅱ)组溶液pH值的大小:(Ⅰ)组CH3COOH>HCl,(Ⅱ)组NH3·H2O>NaOH。试分别画出(Ⅰ)(Ⅱ)两组溶液的PH随加水量的变化示意图
           
第二讲 水的电离和溶液的pH值
课题:水的电离和溶液的pH值 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解水的离子积和溶液pH值的含义,掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。 理解、掌握
2.学会用pH试纸测定溶液的pH值。 掌握
3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。 掌握
考点预览:1.水的离子积、溶液pH值,溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。2.溶液pH的值测定。3.pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。
I.I.考点回顾:水的电离和溶液的PH
一.水的电离和水的离子积
1.水的电离和电离平衡:水是一种 电解质,它能微弱地电离,生成 和
离子,电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为:H2OH++OH-;ΔH<0。在一定温度下,纯水电离生成的c(H+)=c(OH-),实验测得在25°C时,c(H+)=c(OH-)= 。此时1mol水中有 mol的水电离。
2.影响水的电离平衡的因素:(1)温度:当温度升高时,水的电离平衡向 方向移动,这时水中的c(H+)、c(OH-) (填增大、减少、不变),水的离子积 (同上)。(2)酸、碱、盐:往水中加入酸或碱,水的电离平衡的移动方向是 ;若往水中加入强碱弱酸盐或强酸弱碱盐,水的电离平衡的移动方向是 (酸、碱
水的电离;能水解的盐 水的电离)(3)其它因素:如向水中加入能与水反应的活泼金属会 水的电离
3.水的离子积:在一定温度下,纯水或酸性或碱性的稀溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,用Kw表示,称为水的离子积常数,温度不同,Kw不同,在25°C时,Kw= ;当温度升高时,Kw将 。比如在100°C时,Kw= ,此时1mol水中有 mol的水电离。在常温下,c(H+)=0.01mol/L的强酸溶液与c(OH-)=0.01mol/L的强碱溶液中,Kw= ,此时1mol水中有 mol的水电离。
二、溶液的酸碱性和PH值
1.溶液的酸碱性:25°C时:中性溶液c(H+)=c(OH-)= PH= ;酸性溶液 ;碱性溶液
;某温度下溶液的酸碱性与溶液PH值是否等于7 (填有关或无关),与溶液中c(H+)和c(OH-)的 有关。
2.溶液的PH值:
(1)表示方法:pH= —lg{c(H+)}(适用范围:稀溶液)
(2)测定方法:pH试纸、酸碱指示剂、(pH计)
(3)c(H+)= 10-PH ;c(OH-)= 10PH-14 (用含PH的表达式表示)
三.酸、碱批示剂及溶液PH值的实验测定方法:
(1)常用指示剂及变色范围
指示剂 变色范围及所显颜色:
甲基橙
酚酞
石蕊
(2)测定溶液PH值方法:
PH试纸法 。不能先用水湿润PH试纸的原因是 。
四.有关pH计算的解题规律
1.单一溶液的pH计算
①强酸溶液,如HnA,设浓度为c mol·L-1,则
c(H+)= nc mol·L-1,pH= —lg{c(H+)}= —lg nc
②强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,则
c(H+)= 10—14/nc mol·L-1,pH= —lg{c(H+)}=14+lg nc
2.酸碱混合pH计算(体积变化忽略不计)
①适用于两种强酸混合 c(H+)混 = [c(H+)1V1+ c(H+)2V2] /(V1+ V2)
②适用于两种强碱混合 c(OH—)混 = [c(OH—)1V1+ c(OH—)2V2] /(V1+ V2)
|③适用于酸碱混合,一者过量时:
c(OH—)混 | c(H+)酸V酸 — c(OH—)碱V碱|
c(H+)混 V酸 + V碱
说明:①若两种强酸(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH = pH小 + 0.3
②若两种强碱(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH = pH大 — 0.3
五.强酸(强碱)、弱酸(弱碱)加水稀释后的pH变化规律
1.对于强酸溶液(pH=a,a+n<7),每稀释10n倍,pH值增大n个单位,即pH=a+n
2.对于强碱溶液(pH=b,b-n>7),每稀释10n倍,pH值减小n个单位,即pH=b-n
3.对于弱酸溶液(pH=a),每稀释10n倍,pH值的范围是:a4.对于弱碱溶液(pH值=b),每稀释10n倍,pH值的范围是:b-n5.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,pH值变化也不同,其结果是强酸稀释后,pH值增大比弱酸快(强碱、弱减类似)。
说明:1.酸、碱溶液无限稀释时,pH值只能约等于7或接近于7,酸不能大于7;碱不能小于7,即无限稀释以7为界限。
2.常温下弱酸(弱碱)用水稀释,当弱酸(弱碱)电离的H+(OH-)浓度小于10—6 mol·L-1 时,计算稀释液的pH值,不能忽略水的电离。
II.典型例题
[例1] 常温下:(1)将pH=1的HCl溶液加水稀释10倍后,溶液pH= ;稀释100倍,pH= ; 稀释10n(n<5)倍后,pH= 。
(2)将pH=13的NaOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH= ; 稀释100倍,pH=
稀释10n(n<5)倍后,pH = 。
(3)将PH=13的强碱溶液与PH=3的强酸溶液等体积混合,所得溶液的PH= 。
[例2] 某温度下纯水的c(H+)=2.0×10-7mol/L。在此温度下,某溶液中由水电离出的c(H+)为4.0×10-13mol/L,则该溶液的pH值可能是_ __。
[例3]水的电离平衡曲线如图所示:
⑴若以A点表示25°C时水的电离平衡时的离子浓度, 当温度上升100°C时,水的离子积从10—14增加 到10—12。
⑵将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并
保持100°C的恒温,致使混合液的pH=7,则Ba(OH)2
与盐酸的体积比为9∶2。
⑶已知AnBm的离子积=c(Am+)n×c(Bn-)m,若某温度下,
Ca(OH)2的溶解度为0.74g,其饱和溶液密度设为1g/cm3,其离子积约为 。
[例4](1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3 NH4++NH2-
据此判断以下叙述中错误的是( C )
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)
D.只要不加入其他物质,液氨中C(NH4+) = C(NH2-)
(2)完成下列反应方程式
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体:2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2
②NaNH2溶于水的反应:NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2—+H2O=OH—+NH3↑
③类似于“H++OH—=H2O”的反应:NH2—+NH4+ =2NH3↑
[例5]某溶液中由水电离出来的C(OH—)=10-12mol/L,则该溶液中的溶质不可能是( C )
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
[例6]能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH—)的操作是( D )
(1)将水加热煮沸 (2)向水中投入一小块金属钠 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明矾晶体 (6)向水中加入NaHCO3固体 (7)向水中加NaHSO4固体。 A、(1)(3)(6)(7) B、(1)(3)(6) C、(5)(7) D、(5)
III.高考真题
1 (2000全国26)25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va(1)a值可否等于3(填“可”“否”)否,其理由是若a=3,则b=6,溶液显酸性,不合题意
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)否,其理由是若a=5,c(H+)a=10-5mol·L-1,则b=10,c(OH-)b = 10-4mol·L 1 ,Va/Vb=c(OH-)b/c(H+)a >1,不符合题意
(3)a的取值范围是7/22.(01春季10)从下列现象可以判断某酸是强酸的是( D )
A.加热该酸至沸腾也不分解 B.该酸可以分解石灰石放出
C.该酸可以把Al(OH)3沉淀溶解 D.该酸浓度为0.1mol·L-1时的pH为1
3.(01浙江13)将 a g 含NaOH样品溶解在 b mL 0.l mol·L-1 的硫酸中,再加入 c mL 0.1 mol·L-1 的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中 NaOH 的纯度是(NaOH 式量为 40)( A )
A. [ (b-c)/125a]×100% B. [(b-2c)/125a]×100%
C.[ (b-c)/250a]×100% D.[ (8b-8c)/a]×100%
4.(2002全国9)有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定义为AG=lg(c( H+]/c( OH-])。下列表述正确的是( D )
A.在25℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25℃时,岩溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.(2003全国13)用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是( D )
A.盐酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
6.(03江苏17)在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是( AC)
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小
7.(2004理综11)1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于( C )
A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0
8.(2004全国3-11)若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之比应为( B )
A.10:1 B.5:1 C.1:1 D.1:10
9.(05江苏)常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( AD )
A.pH > 7,且c(OH—) > c(Na+) > c(H+) > c(CH3COO—)
B.pH > 7,且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C.pH < 7,且c(CH3COO—) >c(H+) > c(Na+) > c(OH—)
D.pH = 7,且c(CH3COO—) > c(Na+) > c(H+) = c(OH—)
10.(06四川理综12)25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的PH=7时,下列关系正确的是( B )
A、c(NH4+)==c(SO42-) B、c(NH4+)>c(SO42-)
C、c(NH4+)11.(06广东14)室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( D )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
12.(06全国理综Ⅱ7)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( D )
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
IV.知识过关
1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(OH -)为( CD )
A.1.0×10-7mol/L       B.1.0×10-6mol/L
C.1.0×10-2mol/L       D.1.0×10-12mol/L
2.取pH=4的某电解质溶液1.0L,用Pt电极进行电解,经过一段时间后,测得溶液pH=1,且阴、阳两极产物的物质的量之比为2:1,则该电解质溶液是( D )
A. 盐酸 B.氢氧化钾溶液 C.硝酸银溶液 D.硫酸铜溶液
3.在室温条件下,酸和碱的溶液等体积混合后,pH值一定大于7的是( CD )
A pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
B pH=3的醋酸(电离度约为1%)和pH=12的氢氧化钠溶液
C pH=3的硝酸和pH=11的氨水(电离度约为1%)
D pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液
4.t℃时饱和石灰水的密度为ρ(g·Cm-3),其pH=12,则t℃时氢氧化钙的溶解度为( B )
A. B.
C. D.
5.四种水溶液①HCI,②FeCI3,③KOH,④Na2CO3其 PH值依次为4、4、10、10,而溶液中水的电离度依次为α1、α2、α3、α4,则它们的关系正确的是( C )
A.α1=α2=α3=α4 B.α1>α3>α2>α4
C.α4=α2>α3=α1 D.α1=α3>α2=α4
6.下面的各说法中正确的是( A )
A.在100°C时,纯水中的pH=6,呈中性
B.pH=5的稀醋酸,再加水冲稀100倍,溶液的pH=7
C.0.3mol/L和0.1mol/L的两醋酸溶液中H+离子浓度之比为3 :1
D.在Na3PO4溶液中[Na+] :[PO43-]=3 :1
7.向一定体积的0.1摩/升的醋酸溶液中加入等体积的蒸馏水后,则下列叙述正确的是( BC )
A.溶液的pH值变小 B.醋酸的电离度增大
C.溶液的导电能力减弱 D.中和此溶液所需的0.1摩/升NaOH溶液的体积增加
8.下列溶液,一定呈中性的是( D )
A 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液
B [H+]=1×10-7mol·L-1 的溶液 C pH=14-pOH 的溶液 D pH=pOH 的溶液
9.PH=5的盐酸和PH=9的NaOH溶液以体积比11:9混合,混合液的PH值为( C )
A. 7.2 B.8 C.6 D.无法计算
10.室温时,若0.1mol/L的一元弱碱电离度为1%,则下列说法正确的是( A )
A.该溶液的PH=11 B.该溶液的PH=3
C.加入等体积0.1mol/L HCl后,所得溶液PH=7
D.加入等体积0.1mol/L HCl后,所得溶液PH>7
11.25°C时,某强酸溶液PH=a,体积为V1;强碱溶液PH=b,体积为V2;a+b=12,酸碱溶液混合后PH=7,则V1和V2的关系为( B )
A.V1=102V2 B.V2=102V1 C.V1=2V2 D.V2=2V1
12.用水稀释0.1摩/升氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( B )
A. B.
C.[H+]和[OH-]的乘积 D.OH-的物质的量
13.室温下,在pH值都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为A摩/升与B摩/升,则A和B关系为( B )
A .A>B B .A=10-4 B C. B=10-4 A D. A=B
14.在下列叙述中,能说明盐酸比醋酸酸性强的是( AC )
A. 将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液,醋酸所需加入的水量多
B. 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取
C .相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体,醋酸的pH值变化大
D. 相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,产生氢气的起始速度相等
15.已知25℃时0.1mol·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 乙(“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确, 继续做如下实验: 向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质 B (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应增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知: 25℃时, 0.1mol·L-1氨水的电离百分率为1.3%, 0.1mol·L-1醋酸的电离百分率为1.3%)。
16.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离,则n是( B )
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
第三讲 盐类的水解
课题:盐类的水解 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解盐类水解的原理和盐类水解反应的本质原因,能熟练地写出盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。 理解、掌握
2.掌握电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和微粒浓度之间存在的几种等量关系的应用。 掌握
3.掌握对离子共存问题的分析与判断。 掌握
考点预览:1.理解盐类水解的原理和盐类水解反应的本质原因,能熟练地写出盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。 2.掌握电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和微粒浓度之间存在的几种等量关系的应用。3.掌握对离子共存问题的分析与判断。
I.考点回顾:盐类的水解
一.盐类水解的概念与相关知识:
1.概念:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出的H+或OH-生成弱电解质的反应叫盐类的水解。
2.实质:盐电离出来的离子破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡发生 移动。
3.与中和反应的关系:酸+碱 盐 + 水。由此可见,水解反应为吸热反应。
4.水解规律:①有弱才水解,都弱双水解,谁强显谁性。
②越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
注意:①有”弱”还要看溶不溶,不溶也不一定不水解。(如MgCO3在一定条件下能水解,但是FeS不水解。)
②中和反应是完全进行的,所以其逆反应水解反应程度很小,用可逆符号。
③谁强显谁性,都强不水解显中性,都弱看水解的相对强弱。
④多元弱酸的酸式根看电离与水解的相对强弱。(HSO3—和H2PO4—,电离程度>水解程度)
⑤多元弱酸根离子分步水解,以第一步水解为主。
5.影响盐类水解的因素(盐类的水解平衡遵循勒夏特列原理):
(1)决定性因素(内因)——盐的性质
(2)外因:①浓度——增大盐的浓度,水解平衡向水解方向移动,但水解程度减小。(道理与化学平衡移动相似)。盐的浓度越大,水解程度越小,但水解产生的离子浓度越大。
②温度——温度越高,水解程度越大。因盐类水解是中和反应的逆反应,中和反应均为放热反应,水解反应一定吸热。(如制备Fe (OH)3胶体利用了温度对盐类水解的影响。)
③溶液的pH值——根据盐类水解后溶液的酸碱性判断水解程度大小。
(如a、FeCl3溶液在配制时加入盐酸,抑制其水解。 b、等物质的量浓度的NH4HSO4和NH4Cl溶液,c(NH4+)显然是NH4HSO4溶液大于NH4Cl溶液。)
④同种元素阳离子的化合价——价高水解程度更大,如Fe3+>Fe2+
6.水解类型(写出相应代表物在溶液中水解反应的离子方程式):
(1)强酸弱碱盐:NH4Cl: AlCl3: 。
(2)强碱弱酸盐:CH3COONa:
NaCO3: , 。
NaHCO3:
思考:等物质的量浓度的NaCO3溶液与NaHCO3溶液哪种溶液的碱性强?为什么?

(3)弱酸弱碱盐:NH4HCO3: 。
(4)能进行到底的水解:
NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合:
二.电解质溶液中的守恒关系(以Na2CO3溶液为例)
1.电荷守恒规律:电解质溶液中,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-,它们存在如下关系:C(Na+)+C(H+)=2C(CO32-)+ C(HCO3-)+C(OH-)
2.物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些微粒能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的,如在Na2CO3溶液中CO32-能水解,故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:C(Na+)=2[C(CO32-)+ C(HCO3-)+C(H2CO3)]
3.氢氧守恒规律:任何水溶液中水电离出的H+与OH-的量是相等的;盐的水解过程中,由于弱酸阴离子或弱碱阳离子结合了水电离出的H+或OH-,从而使溶液中的c(H+)与 c(OH-)不再相等而表现出一定的酸碱性,但水电离出的H+与OH-守恒的关系仍然存在。如Na2CO3溶液中,由上述守恒关系可推出: C(H+)= C(OH-)- C(HCO3-)-2C(H2CO3)
三.知识归纳
(一).何时需考虑盐类水解:盐类水解知识是高中化学电解质溶液中的重点及难点之一,也是高考的考点,现对这方面的知识加以归纳总结如下。
1.利用水解法制取某些胶体时需考虑盐类水解。(写出在加热条件下的离子方程式)
如氢氧化铁胶体的制备:
氢氧化铝胶体的制备:
原硅酸胶体的制备
2.配制某些盐溶液时需考虑盐类水解。如配制含Al3+、Fe3+、Cu2+、Sn4+等的盐溶液时,为防止其阳离子水解,须先将盐加入相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。配可溶性金属硫化物、可溶性碳酸盐、醋酸盐等溶液时,为抑制其阴离子的水解,先将盐加入相应碱中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
3.蒸干灼烧某些盐溶液确定其固体产物时需考虑盐类水解。如蒸干灼烧 溶液后,最终所得固体为,并非为。同理蒸干灼烧溶液时,所得固体应为,具体讲蒸干、灼烧盐溶液时主要有以下几种情况:<1>不挥发性酸的盐(如Al2(SO4)3)溶液蒸干便得到原溶质。<2>挥发性酸的高价盐(如等)溶液蒸干得相应金属氧化物。<3>还原性盐(如)溶液蒸干分别得到与Fe2(SO4)3和。<4>氧化性盐(如)溶液蒸干便得NaCl。
4.中和滴定有关判断中需要考虑盐类水解。如判断滴定终点时,溶液的pH和指示剂的选择上需考虑盐类水解。中和滴定到pH=7时,酸碱的物质的量或体积关系上需考虑盐类水解。
5.在判断一些能水解的盐溶液中离子种类时需考虑盐类水解。
例:物质的量浓度相同的下列溶液中含微粒种类最多是( D )
A. B. C. D.
6.判断不同弱电解质的相对强弱(如弱酸或弱碱的相对强弱)时需考虑盐类的水解。例:相同物质的量浓度的3种盐溶液NaX、NaY、NaZ,pH值分别为9、8、7,则对应的3种酸HX、HY、HZ的酸性由强到弱顺序为__________。
7.判断溶液中某些离子间能否共存时需考虑盐类的水解。如、,等因发生双水解而离子间不能共存。
8.同物质的量浓度的各种盐溶液比较pH值时,需考虑盐类的水解,如的溶液,其盐溶液的pH值由大到小的顺序为。
9.某些化学肥料混合使用时需考虑盐类的水解。如草木灰与铵态氮肥不能混合施用,其原因就是草木灰中会水解,,而铵态氮肥中会与,使肥效降低或消失。
10.判断某些盐溶液的酸碱性时需要考虑盐类的水解。
例4 下列物质的水溶液中滴入石蕊试液变红色的是( BD )
11.某些盐作净水剂时需考虑盐类的水解。如明矾之所以能作净水剂,是因明矾溶于水后电 离出的水解生成胶体,表面积较大,会吸附水中悬浮物而达到净化水的目的。同理含的溶液也可作净水剂。
12.选择一种试剂鉴别一些物质时需考虑盐类的水解。如只用一种试剂鉴别6种无色溶液时,选择了溶液,其中的鉴别就利用了双水解反应:
13.实验室某些盐类试剂贮存时需考虑盐类的水解。如贮存溶液时不能用玻璃塞,是由于溶液水解呈碱性,NaOH会与玻璃中反应等。
14.判断某些盐溶液中离子浓度大小比较时需要考虑盐类的水解。
例:20mL 的HAc溶液与40mL 的NaOH溶液混合,所得溶液中离子浓度大小排序正确的是( )
15.分析某些较活泼金属(如Mg)与较易水解的强酸弱碱盐溶液混合时需考虑盐类的水解。 例:将下列每组中的固体放入相应溶液中无气体产生的是( D )
16.解释某些生活、生产中的应用时需考虑盐类的水解。如<1>炸油条时向面中加入适量明矾和小苏打是利用了的双水解能产生大量的,<2>热碱液洗涤油污效果好;用纯碱溶液洗涤油污,因为油污主要是酯类物质,碱性条件下易水解生成溶于水的醇和羧酸钠,加热Na2CO3水解程度增大,溶液碱性增强所以热的纯碱溶液洗涤效果比冷的好。,<3>泡沫灭火器中的反应,<4>焊接金属,<5>溶液止血等,均是水解知识的应用。
17.评价某些盐对水的电离平衡影响时需考虑盐类的水解。由于弱碱阳离子与弱酸阴离子均会在水中发生水解,所以都能引起水的电离平衡的移动。
例:常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使氢离子浓度增大,应加入下列中的( B )
(二)溶液中微粒浓度大小关系:
1.多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如H3PO4的溶液中:
C(H+)>C(H2PO4-)>C(HPO42-)>C(PO43-)
2.多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析:如Na2CO3溶液中:
C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)
3.不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其它离子对其影响的因素。如在相同物质的量的浓度的下列溶液中①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 。
[NH4+]浓度由大到小的顺序是:③>①>②。
4.混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。如在0.1mol/L的NH4Cl和0.1mol/L氨水的混合溶液中,各离子的浓度的大小顺序为:
C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+) 在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+水解互相抑制,NH3·H2O的电离大于NH4+的水解作用是,溶液显碱性, C(OH-)>C(H+),同时C(NH4+)>C(Cl-)。
应用:离子浓度的比较:(分别以H2S、NaHS、Na2S为例)
(1)离子浓度的大小比较:H2S 、
NaHS 、Na2S 。
(2)离子浓度的守恒关系:物料守恒 、

电荷守恒: 、 、

氢氧守恒: 、 、

(三).验证醋酸是弱电解质的十种实验方案
1.配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,再加入少量醋酸钠晶体,振荡。
  现象:溶液由红色逐渐变为橙色。
  原理:醋酸是弱电解质,其水溶液中存在着电离平衡:CH3COOH === CH3COO-+H+ 。
2.配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
  现象:溶液由无色变为浅红色。
  原理:醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液中存在着水解平衡:CH3COO-+H2O =CH3COOH+ OH- 。3.称取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液,测定该溶液的pH。
  现象:测出的pH>1。
  原理:因为醋酸为弱酸(弱电解质),在水溶液中只有部分电离。
4.在烧杯里加入浓醋酸,接通电源,然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌,观察电流表中电流
强度的变化。
  现象:电流表中电流强度先逐渐变大,然后逐渐变小。
  原理:弱电解质浓溶液在稀释时,弱电解质电离程度增大,电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀释的影响,导电性增强(表现为电流表中电流强度增大); 变成稀溶液后,电离程度虽然增大,稀释的影响大于离子数目增加的影响,导电性又逐渐减弱(表现为电流表中电流强度减小)。
5.配制浓度相同的盐酸和醋酸,取相同体积的酸分别同时加入两个测溶液的导电性的相同
装置中,接通电源。
  现象:通过电流表的电流强度:盐酸>醋酸。
  原理:说明盐酸中离子浓度大,醋酸中离子浓度小,而盐酸是强电解质,因此醋酸是
弱电解质。
6.配制相同浓度的盐酸和醋酸,分别测定两溶液的pH。
  现 象 盐酸溶液的pH小,醋酸溶液的pH大。
  原 理 pH与溶液中H+浓度大小有关,H+浓度越大pH越小。盐酸是强电解质,在溶液中完全电离,因此盐酸溶液中:c(H+)= c(HCl);醋酸是弱电解质,在溶液中只有部分电离,溶液中:c(H+)< c(CH3COOH)。由此可见,当两溶液浓度相等时,盐酸溶液中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度,所以盐酸溶液的pH小,醋酸溶液的pH大。
7. 配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液,加入纯度、质量都相同的同种锌粉。
  现 象 两溶液与锌反应产生氢气的速率:盐酸>醋酸。
  原 理 相同温度时,锌与酸溶液反应生成氢气的速率与溶液中的H+浓度大小有关,H+浓度越大生成氢气的反应速率越大。因为盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,当溶液浓度相同时,盐酸中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度,所以两溶液与锌反应产生氢气的速率:盐酸大于醋酸。
8.配制pH相同的盐酸和醋酸溶液,取1mL上述盐酸和醋酸分别用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),再测定稀释后两溶液的pH。
  现象:盐酸pH变化大,醋酸pH变化小。
  原理:盐酸是强电解质,在溶液中完全电离,因此稀释后H+的物质的量不变,浓度则变为原来的1/100,pH增大2个单位;对于醋酸,因为存在电离平衡,加水稀释时电离平衡向右移动,虽然使醋酸电离产生的H+的物质的量增大,但由于体积增大了100倍,增大幅度远远大于H+ 的增大幅度,所以在稀释后H+浓度减小,但比原来的1/100要大,故其pH增大值小于2个单位。
9.用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH=1的两种溶液,取相同体积加入足量的锌,用排水法收集生成的氢气。
  现 象 两溶液中生成的氢气体积:醋酸>盐酸。
  原 理 足量的锌与同类型的酸反应生成氢气的多少,与溶液中含酸的物质的量成正比,酸的物质的量越大生成的氢气越多。由于盐酸是强电解质,在水溶液中完全电离,而醋酸是弱电解质,只有部分电离,当两溶液pH相等(即H+浓度相等)时,醋酸的浓度大于盐酸的浓度;在体积和pH都相等时,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量。因此,等体积等pH的两溶液与足量锌反应是,醋酸生成的氢气多。
10.配制相同pH的盐酸和醋酸溶液,分别取相同体积,用酚酞试液作指示剂,以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。
  现 象 两溶液消耗NaOH标准溶液的体积:醋酸>盐酸。
  原 理 酸碱完全中和时,消耗碱的多少与酸溶液中所含酸的物质的量成正比。因为盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,所以在等体积等pH的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,与NaOH溶液完全中和时,醋酸消耗的NaOH溶液多。
思考:在实际操作过程中8、9、10三种方案,都有有难以实现的地方,这是因为:
II.典型例题
[例1]下列说法正确的是( C )
D. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
E. 强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,能完全电离
F. 强极性共价化合物不一定都是强电解质。
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
[例2]把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( AD )
A.c(Ac-)>c(Na+) B.c(HAc)>c(Ac-)
C.2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc) D.c(HAc)+ c(Ac-)=0.01mol/L
[例3] 常温下,在水电离产生的C(H+)=10-13的无色透明溶液中,一定能大量共存的离子组是( C )
   A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-      B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
   C.Ba2+、K+、NO3-、Cl-       D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
[例4]已知某无色透明的溶液中所含的离子仅是NH4+、Cl- 等4种离子。请回答下列问题:
(1)该溶液所含的离子中除上述2种外,还应有 、 2种离子(填离子符号)
(2)该溶液所含的上述4种离子的物质的量浓度大小之间的关系是否只有一种可能?
否(填“是”或“否”)。
[例5] 下列离子方程式正确的是( BD )
A.将0.1mol·L-1HCl溶液数滴缓缓滴入1mol·L-1 50mLNa3PO4溶液中,且不断搅拌: 3H+ + PO43-=H3PO4
B.将1mol·L-1 NaAlO2溶液和1.5mol·L-1的HCl溶液等体积互相均匀混合:
6AlO2- + 9H+ + 3H2O = 5Al(OH)3↓+ Al3+
C.向1mol·L-1明矾溶液50mL中滴入数滴0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液:
Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
D.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ ClO-=SO42-+Cl-+2H+
[例6]常温下两种一元弱酸HX和HY,已知向NaX溶液中通入CO2气体只能生成HX和NaHCO3,往NaY溶液中通入CO2可以生成HY和Na2CO3。有关叙述不正确的是( CD )。
A.结合质子的能力:
B.酸性由强至弱:HX>HY>Na2CO3
C.溶液碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
D.NaX溶液中通入足量CO2后的离子浓度:
III高考真题
1.(2001上海19)将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是( BD )
A.c (Ac-)>c (Cl-)>c (H+)>c (HAc) B.c (Ac-)>c (Cl-)>c (HAc)>c(H+)
C.c (Ac-)=c (Cl+)>c (H+)>c (HAc) D.c (Na+)+c (H+)=c (Ac-)+c (Cl-)+c (OH-)
2.(2001上海26)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:① 称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
② 用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:① 用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
② 分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③ 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现 象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是100mL容量瓶
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH>1(选填>、<、=)
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 b (多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处配制pH=l的HA溶液难以实现、不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
配制NaA溶液,测其pH值>7即证明HA是弱电解质
3.(2002春季10)下列事实可证明氨水是弱碱的是( D )
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B.铵盐受热易分解
C.0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D.0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5
4.2002全国10)常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液 pH=7,则此溶液中( C )
A.c( HCOO-) >c( Na+) B.c( HCOO-) <c( Na+)
C.c( HCOO-) =c( Na+) D.无法确定c( HCOO-) 与c( Na+) 的关系
5.(2002上海21)混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变,最终残留固体为纯净物的是( BD )
A.向CuSO4溶液中加入适量铁粉 B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O 2固体 D.在NaBr溶液中通入过量氯气
6.2003上海8)在10mL0.1mol·L-NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( A )
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(Ac-)>c(HAc)
D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
7.(2004北京 11) 已知0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4,则下列说法中正确的是
A. 在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同( C )
B. 在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
C. 在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D. 在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
8.(2004全国)物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是( C )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
9.(2004天津10)下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( B )
A. 10mL0.1mol·L-1氨水与 10mL0.1mol·L-1 盐酸混合,c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.10mL0.1mol·L-1NH4Cl溶液与 5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合,c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合,
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.10mL0.5mol·L-1CH3COONa溶液与6mL1mol·L-1盐酸混合,c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
10.(2004江苏17)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在O.1mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是( CD )
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O42—)>c(H2C2O4) D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
11.(2004上海11)将标准状况下的2.24L CO2通入150mL1mol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是( A )
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-) B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.c(Na+)等于c(CO32-)与c(HCO3-)之和 D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
12.(05广东)关于小苏打水溶液的表述正确的是( AD )
A、c (Na+)=c (HCO3-) + c (CO32-) + c (H2CO3)
B、c (Na+) + c (H+) = c (HCO3-) + c (CO32-) +c (OH-)
C、HCO3- 的电离程度大于HCO3-的水解程度
D、存在的电离有:NaHCO3 =Na++HCO3-, HCO3- H+ +CO32- ,H2OH++OH-
13.(05北京)下列有关pH变化的判断中,正确的是( C )
A. 随温度的升高,碳酸钠溶液的pH减小 B.随温度的升高,纯水的pH增大
C. 新制氯水经光照一段时间后,pH减小 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
14.(05上海)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32 )、c(HCO3 )都减少,其方法是( D ) A、通入二氧化碳气体 B、加入氢氧化钠固体
C、通入氯化氢气体 D、加入饱和石灰水溶液
15.(05广东)下列在一定条件下进行的反应属于水解反应的是( D )
1 C12H22O11(麦芽糖)+ H2O → 2C6H12O6 ②CH2=CH2 + H2O = CH3CH2OH
③ CH3CH2Cl + H2O → CH3CH2OH + HCl ④NH3·H2O ? NH4+ + OH-
⑤ CH3CH2ONa + H2O → CH3CH2OH + NaOH ⑥CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
A、②④ B、①②⑤ C、③④⑥ D、①③⑤⑥
16.(06天津理综10)下列关于电解质溶液的叙述正确的是( D )
A.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为
 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.常温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
17.(06重庆理综9)温度相同、浓度均为0.2 mol的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是( A )
A. ③①④②⑥⑤ B. ①③⑥④②⑤ C. ③②①⑥④⑤ D. ⑤⑥②④①③
18.(06上海20).室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( BD )
A 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
19.(06江苏13)下列叙述正确的是( BC)
A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-)==c(NH4+)
B.10 mL 0.02mol·L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12
C.在0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)==c(CH3COOH)+c(H+)
D.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+)==2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
20.(06广东23)(8分) 水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示:
【1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3-,5表示Pb(OH)42-】
⑴Pb(NO3)2溶液中,C(NO3-)/C(Pb2+) > 2(填“>”、“=”、“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,C(NO3-)/C(Pb2+)增加,可能的原因是Pb2+与Cl-发生反应,使C(Pb2+)减小。⑵往Pb(NO3)2溶液中滴稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有Pb(OH)+ 、Pb2+ 、H+ ,pH=9时,主要反应的离子方程式为 Pb2++2OH-==Pb(OH)2↓。
⑶某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:
离子 Pb2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+ Cl-
处理前浓度/(mg·L-1) 0.100 29.8 0.120 0.087 51.9
处理后浓度/(mg·L-1) 0.004 22.6 0.040 0.053 49.8
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是 Fe3+ 。
⑷如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+
则脱铅的最合适pH范围为 A (填代号)。
IV.知识过关
1.与金属铝反应能放出氢气,且一定能大量共存的离子组是( C )
A NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B Na+、Ba2+、Cl-、SO42-
C NO3-、K+、Cl-、Na+ 、OH- D AlO2-、K+、OH-、Al3+
2.在pH=0和pH=14的溶液中,都能大量共存的离子组是( B )
A Cu2+、Na+、Mg2+、NO3- B K+、Cl-、I-、SO42-
C S2O32-、Na+、K+、AlO2- D H2PO4-、NH4+、Ag+、NO3-
3. 下列各组离子在指定环境下能大量共存的是( C )
A. pH=1的溶液中 Na+、 S2-、K+、 MnO4-
B. pH=7的溶液中.Al3+、Cl-、SO42-、HCO3-
C. pH>7的溶液中 Na+、AlO2–、SO42-、K+
D. pH=0的溶液中Na+、、K+、Fe2+、ClO-
4.下列各组离子既能与镁粉反应,又能大量共存,且其溶液为无色溶液的是( BD )
A. Ca2+、Cl-、MnO4-、Na+ B. K+、Cl-、SO42-、NH4+
C. AlO2-、Na+、Al3+、I- D. H+、Cl-、Ba2+、NO3-
5. 下列各组中的离子或分子,能较大量共存同一溶液中的是( D )
A. Fe2+、SO42-、Cl2、H2S B. S2-、Br2、Na+、I-
C. HS-、SO42-、Cu2+、Na+ D. Fe3+、Cl2、Mg2+、NO3-
6.在0.1mol/L的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是( BD){[Na+]即为c(Na+)}
  A.[Na+]>[HCO3-]>[H+]>[OH-] B.[Na+]+[H+]=[HCO3-]+[OH-]+2[CO32-]
  C.[Na+]=[HCO3-]>[OH-]>[H+] D.[Na+]=[HCO3-]+[CO32-]+[H2CO3]
7.设氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是( C )
A.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] B.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+] D.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
8.等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后,混和液中有关离子的浓度应满足的关系是( CD )
A.[M+]>[OH-]>[A-]>[H+] B.[M+]>[A-]>[H+]>[OH-]
C.[M+]>[A-]>[OH-]>[H+] D.[M+]>[H+] =[OH-]+[A-]
9.下列溶液中,阴离子浓度最大的是( B )
A. 0.5mol/L H2SO4溶液50mL B. 0.4mol/L Al2(SO4)3溶液35mL
C. 0.8mol/L NaCl溶液70mL D. 0.7mol/L Na2CO3溶液60mL
10.下列各组离子:(1)I-、ClO-、NO-3、H+ (2)K+、NH+4、HCO-3、OH-(3)SO2-3、SO2-4、Cl-、OH- (4)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(5)H+、K+、AlO2-、HSO3 - (6)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-在水溶液中能大量共存的是( B )
A(1)和(6) B(3)和(4) C(2)和(5) D(1)和(4)
11.某pH=12的溶液中加入BaCl2溶液 ,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,则该溶液中存在的离子可能为( BD )
A Ag+ B SO32- C CO32- D SiO32-
12.有五瓶溶液分别是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液 ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液 ③30毫升0.40摩/升HCl溶液 ④40毫升0.30摩/升CH3COOH水溶液 ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( D )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>①
13.实验测得常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里[H+]/[OH-]=10-12。将此两种溶液等体积混合后,所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( C )
  A.[B+]>[A-]>[OH-]>[H+] B.[A-]>[B+]>[H+]>[OH-]
  C.[B+]=[A-]>[H+]=[OH-] D.[B+]>[A-]>[H+]>[OH-]
14.0.1mol/LKHSO4和0.1mol/LNa2S溶液等体积混合后,溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是( AC )
A [SO42-] > [HS-] > [OH-] > [H+]
B [Na+] > [K+] > [H+] > [OH-]
C [Na+]=[S2-]+[H2S]+[HS-]+[SO42-]
D [Na+]+[K+]+[H+]=[SO42-]+[S2-]+[HS-]+[OH-]
15.用2mol/L的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性,此时溶液中各离子浓度关系正确的是( D )
A. [Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+] B.[CN-]>[Na+]>[H+]> [OH-]
C. [Na+]+[CN-]=2mol/L D.[Na+]= [CN-]
16.将0.2mol/LCH3COOK与0.1 mol/L盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是( D )
A.[CH3COO-]=[Cl-]=[H+]>[ CH3COOH] B.[CH3COO-]=[Cl-] >[ CH3COOH] >[H+]
C.[CH3COO-]>[Cl-]>[H+]>[ CH3COOH] D.[CH3COO-]>[Cl-]>[ CH3COOH] >[H+]
17.一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是( BC )
A.[A-]≥[M+] B. [A-]≤[M+]
C.若MA不水解,则[OH-]<[A-] D.若MA水解,则[OH-]>[A-]
18.(1)加热AlCl3 6H2O,最后所得固体成分为Al2O3,要想得到无水AlCl3,应该采取的措施是在饱和的HCl气氛中加热;(2)为了防止FeSO4溶液变质,在配制时应该采取的措施是: 加入稀硫酸防水解、加入铁粉防氧化;
(3)用SiCl4和浓氨水可以隐蔽海上的军事目标,请用化学方程式和简单的语言解释如下:SiCl4+3H2O=4HCl+H2SiO3 HCl+NH3=NH4Cl 生成的盐酸小液滴和NH4Cl固体小颗粒导致浓的白色烟雾。
19.向含有Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+四种离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是Fe2+、NH4+。
第四讲 酸碱中和滴定
课题:酸碱中和滴定 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解酸碱中和滴定的原理。 理解
2.掌握酸碱中和滴定过程中所使用的仪器名称和特点、对仪器洗涤的要求;掌握实验的操作过程、注意事项、批示剂的选用以及滴定终点的确定。 掌握
3.能正确进行数据分析、数据处理和误差分析。 掌握
考点预览:1.理解酸碱中和滴定的原理2.掌握酸碱中和滴定过程中所使用的仪器名称和特点、对仪器洗涤的要求;掌握实验的操作过程、注意事项、批示剂的选用以及滴定终点的确定。3.能正确进行数据分析、数据处理和误差分析。
I.考点回顾:酸碱中和滴定
一.酸碱中和滴定:
1.概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法,叫做酸碱中和滴定。
2.原理:酸碱发生中和反应时的物质的量之比等于它们的化学计量数之比(实质:H+ + OH- =H2O)。即:;当参与中和滴定的酸碱为一元酸和一元碱时,由于,则:c(A)·V(A)=c(B)·V(B)(上式中的c(A)、V(A)、(A)分别表示酸的物质的量浓度、酸溶液的体积和发生中和反应时酸的化学计量数;c(B)、V(B)、(B)分别表示碱的物质的量浓度、碱溶液的体积和发生中和反应时碱的化学计量数.)
3.关键:①准确测定溶液的体积;
②准确判断滴定终点。
4.仪器:
(1)酸式滴定管的构造特点:内径均匀、标有温度、带有刻度的细长玻璃管,下部有用于控制液体流量的玻璃活塞,可估读到0.01ml。
(2)碱式滴定管的构造特点:内径均匀、标有温度、带有刻度的细长玻璃管,下部有用于控制液体流量的阀。
(3)锥形瓶:用于盛装待测液。
(4)其它用到的仪器:铁架台、烧杯、滴定管夹、白纸。
5.常用指示剂:
(1)常用指示剂种类:酚酞、甲基橙、石蕊试液。
(2)指示剂的选择原则:变色要灵敏,变色范围要小,且变色范围尽量与所生成盐的溶
液酸碱性一致。(因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙,而不用石蕊试液。)。强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。用酸滴定Na3CO3溶液,酚酞作指示剂,终点产物为NaHCO3和NaCl,而用甲基橙作指示剂终点产物为NaCl、H2O、CO2。
应注意的问题:
①滴定管的零“0”刻度在上方,最大标容量在下方.在滴定管下端还有一段空间没有刻度线,滴定时不能滴至刻度线以下.
②酸式滴定管不能盛放碱性溶液(碱性物质与玻璃活塞作用生成硅酸盐,导致活塞黏结而失灵);碱式滴定管不能盛放酸性溶液、氯水、溴水及强氧化性物质的溶液[如KMnO4、K2CrO4、Ca(C1O)2等),它们会腐蚀橡胶管.
③滴定管在使用之前应检查玻璃活塞转动是否灵活,挤压玻璃球是否灵活,有无漏液及阻塞情况.
④洗净的滴定管在注入溶液时,先用少许所盛的溶液润洗2~3次,以保证所盛溶液不被稀释.
⑤用蒸馏水洗净后的锥形瓶不能用待测液润洗,不需干燥.根据实验需要,在滴定过程中,可向锥形瓶中注入蒸馏水.
二.中和滴定操作:
1.准备:(1)检查滴定管是否漏水 (2)用蒸馏水洗涤滴定管
(3)用标准液或待测液润洗滴定管 (4)装液和赶气泡调零
(5)用蒸馏水洗涤锥形瓶
2.滴定:(1)用 移取一定体积的 到 中,加 ,在瓶底垫 ;
(2)滴定时左手 、右手 、目光注视 。
(3)终点判断
(4)读数应注意: 。
(5)重复滴定:①目的 、
②当第二次读数与第一次读数误差很小时,是否需要进行第三次滴定 ,当第二次读数与第一次读数误差较大时,应该 直到 为止,此时应该取 作为计算标准。
三.中和滴定误差分析:
1.产生误差的因素:(1)标准溶液不标准(2)仪器洗涤未按要求(3)滴定管气泡未排尽、(4)滴定管读数方法不正确(5)滴定管漏液(6)终点判断不准(7)滴定操作过程和读
数过快等
2.分析原理:C标 V标 n标=C待 V待 n待 有C待= 。
3.分析实例:在中和滴定操作过程中,对于以下各项因操作不当引起的实验误
差,用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空:
(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准溶液润洗,使滴定结果___________。
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果___________。
(3)标准液滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定终了无气泡,结果___________。
(4)滴定前平视,滴定终了俯视,使滴定结果___________。
(5)滴定前仰视,滴定终了平视,使滴定结果___________。
(6)过早估计终点,使滴定结果___________。
(7)过晚估计终点,使滴定结果___________。
(8)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知
浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________。
(9)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未
知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________。
(10)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当做蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,
用NaOH标准溶液滴定时,对测得的结果______________。
II.典型例题
[例1] 用0.1mol/LNaOH溶液滴定100ml0.1mol/L盐酸时,如果滴定误差在±0.1%以内,
反应完毕后,溶液的PH范围为( C )
A.6.9~7.1 B.3.3~10.7 C.4.3~9.7 D.6~8
[例2] 用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合溶液中NaOH的含量,可先在混合
液中加入过量的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).试回答:
(1)滴定时BaCO3能否溶解 理由是滴定时BaCO3不会溶解,因为酚酞的变色范围为8~10,而BaCO3需在酸性溶液中才会溶解.
(2)如用甲基橙做指示剂,则测定的结果偏高
[例3]实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂,经测定NaOH的质量分数约为82.0%,为了验证其纯度,用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定,试回答下列问题:
(1)托盘天平称量5.0g固体试剂,用蒸馏水溶解于烧杯中,并振荡,然后立即直接转入 500mL容量瓶中,恰好至刻度线,配成待测液备用。请改正以上操作中出现的五处错误。
用文字指出错误:① ② ③
④ ⑤
(2)将标准盐酸装在25.00mL酸式滴定管中,调节液面位置在0刻度线或以下处,并记下刻度。
(3)取20.00mL待测液,待测定。该项实验操作的主要仪器有锥形瓶。用甲基橙或酚酞试剂作指示剂时,滴定到溶液颜色由黄色 刚好至橙色时为止。(或浅红变无色)
(4)滴定达终点后,记下盐酸用去20.00mL,计算NaOH的质量分数为80%。
(5)试分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的(ACE)
A、转移待测液至容量瓶时,未洗涤烧杯
B、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接装盐酸
C、滴定时,反应容器摇动太激烈,有少量液体溅出
D、滴定到终点时,滴定管尖嘴悬有液滴
E、读滴定管开始时仰视,读终点时俯视0刻度线或以下
III.高考真题
1.(2001天津12)在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.lmol·L-1 HCl溶液,其液面恰好在5 mL的刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.lmol·L-1 NaOH 溶液进行中和则所需 NaOH 溶液的体积( A )
A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5 mL
2.(2001全国12)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项( CD)
锥形瓶中的溶液 滴定管中的溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 (乙)
B 酸 碱 酚酞 (甲)
C 碱 酸 甲基橙 (甲)
D 酸 碱 酚酞 (乙)
3.(2003春季10)以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚酞8.2~10,现用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定浓度相近的甲酸时,上述指示剂( B )
A.都可以用 B.只能用③ C.可以用①或② D.可以用②或③
4.(2004春季11)有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是( C ) A.V3>V2>V1 B.V1=V2=V3 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
5.(04年广东卷)甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.01mol L-时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.01mol L-的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知( A )
A. a的浓度必小于乙酸的浓度 B. a的浓度必大于乙酸的浓度
C. b的浓度必小于乙酸的浓度 D. b的浓度必大于乙酸的浓度
6.(05上海)叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是( B )
A、HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3 )>c(OH )
B、HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C、NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3 ) >c(OH )>c(H+)
D、N3 与CO2含相等电子数
7.(05上海)下列实验基本操作错误的是( A )
A、滴定管洗净后经蒸馏水润洗,即可注入标准液进行滴定
B、璃导管蘸水后,边旋转边向橡皮管中插入
C、热坩埚中的硫酸铜晶体,失水后须在干燥器中冷却,再称量
D、璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上
8.(05江苏)在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( D )
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
IV.知识过关
1.下列几种情况对中和滴定结果无影响的是( AC )
A.盛待测液的锥形瓶里留有蒸馏水
B.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40”
D.滴定达终点时,俯视读数
2.某酸溶液和某碱溶液恰好完全中和时,酸和碱液中一定相等的是( D )
A.c(H+)和c(OH-) B.溶液的物质的量浓度
C.溶质的物质的量 D.所提供的H+和OH-的物质的量
3.若滴定时选用确定浓度的KMnO4溶液作标准溶液时,KMnO4溶液应盛在( A )
A.酸式滴定管中 B.碱式滴定管中
C.酸式滴定管,碱式滴定管均可 D.只能装入锥形瓶中
4.用0.10mol/L NaOH溶液滴定100.0mL 0.10mol/L HCl溶液时,滴定误差在
±0.1%以内,反应完毕后溶液的pH变化范围是( C )
A.6.993~7.007  B.3.3~10.7 C.4.3~9.7   D.以上都不正确
5.某未知溶液可能由NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种组成。现取等体积的两份上述溶液分别以酚酞和甲基橙为指示剂,用同浓度盐酸进行滴定。当达到滴定终点,消耗盐酸的体积分别为V1ml和V2ml。如V1A.NaHCO3  B. Na2CO3 C.Na2CO3、NaHCO3  D.NaOH、Na2CO3
6.某稀NaOH溶液浓度约为0.07~0.08mol/L,实验室现有①0.1mol/L②1.0mol/L ③5.0mol/L的三种标准盐酸,若用滴定法测定NaOH溶液的准确浓度,应选用(A)
A.①     B.② C.③     D.①②③
7.下列仪器中,没有“0”刻度线的是(B)
A.温度计  B.量筒 C.酸式滴定管  D.托盘天平游码刻度尺
8.下列有关滴定操作的顺序正确的是(B)
1 用标准溶液润洗滴定管;②往滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是
否漏水;④滴定;⑤洗涤
A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④
9.用同一种NaOH溶液进行中和滴定实验,完全中和同体积,同PH的盐酸
和醋酸溶液,需要NaOH溶液的体积( C )
A.相同 B.中和盐酸需要的多
C.中和醋酸需要的多 D.无法比较
10.已知常温、常压下,饱和CO2的水溶液的PH为3.9,则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3水溶液时,适宜选用的指示剂以及滴定至终点时颜色变化的情况是( B )
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由黄变橙
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由橙色变黄
11.两人用同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,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中。乙则用甲用过的碱式滴定管取碱液于刚用水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其它操作及读数全部正确,下列说法正确的是( AD )
A.甲操作有错 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
12.用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/LHCl,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05ml),继续加水至50ml,所得溶液的PH是( C )
A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
13.用已知浓度的盐酸来测定某Na2CO3溶液的浓度,若配制Na2CO3溶液时所用的Na2CO3中分别含有①NaOH ②NaCl ③NaHCO3 ④K2CO3杂质时,所测结果偏低的是( D )
A.仅① B.仅② C.仅③④ D.仅②③④
14.用0.1mol/L盐酸分别与25mlNaOH溶液和25ml氨水完全反应,都消耗了25ml盐酸,这表明NaOH溶液和氨水的关系是( B )
A.PH相同 B.物质的量浓度相同
C.电离平衡常数相同 D.反应后所得溶液的PH相同
15.完全中和某盐酸时,需一定量的NaOH,如改用与NaOH等质量的Ba(OH)2,反应后溶液显酸性,如改用与NaOH等质量的Ca(OH)2,反应后溶液显碱性;如改用与NaOH等物质的量的Ba(OH)2,反应后溶液显碱性.
16.由于以下操作的不规范,使实验结果带来偏差,请回答:
(1)俯视,用量筒量取aml液体,则液体的实际体积比aml要小(填大、小,下同)
(2)俯视,对滴定管的某一液面读数为bml,则正确读数要比bml大.
(3)若滴定前平视读数,滴定后俯视读数,由滴定管所读流出液体的体积为Cml,则实际流出的液体体积比Cml要大.
(4)在俯视的情况下,对容量瓶进行定容,则所配溶液的实际浓度比想配的浓度要大.
17.准确称量2.0g硫酸铵样品放入烧杯中,加入足量的碱液,高温加热至沸腾,将逸出的氨气吸收在100ml 0.25mol/L的硫酸溶液中,然后用0.50mol/LNaOH溶液进行滴定,当滴入40.00ml时恰好完全中和。则原硫酸铵样品的纯度是99%
18.双指示剂法可用来测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成的混合物的含量,具体的做法是:先向待测液中加入酚酞,用标准盐酸滴定.当NaOH或Na2CO3被转化为NaCl或NaHCO3时,酚酞由红色褪为无色,消耗V1ml盐酸.然后滴加甲基橙继续用标准盐酸滴定,当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,又消耗V2ml盐酸.
(1)今用上法进行下表五种试样的测试,根据盐酸的用量(V1,V2)确定试样①~⑤的成分
试样 (1) (2) (3) (4) (5)
标准盐酸的用量 V1>V2且V2=0 V1<V2且V1=0 V1=V2且V2>0 V1>V2>0 V2>V1>0
试样的成分 NaOH NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3
(2)若称取含杂质的试样1.200g(杂质不与HCl反应),配制成100.00ml溶液,取出20.00ml,用0.1000mol/L标准盐酸滴定,测得V1=35.00ml,V2=5.00ml,求试样的成份及百分含量.(NaOH%=50% Na2CO3%=22.09%)
第二部分 电化学原理
第一讲 原电池原理及其应用
课题:原电池原理及其应用 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解原电池原理,掌握判断某装置是否是原电池的方法。 掌握、运用
2.掌握原电池电极反应式及总的化学反应方程式的书写及原电池的有关计算。 掌握
3.初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 了解
考点预览:1.理解原电池原理,掌握判断某装置是否是原电池的方法。 2.掌握原电池电极反应式及总的化学反应方程式的书写及原电池的有关计算。3.初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
I.考点回顾:
一.原电池
1.定义:把化学能转变为电能的装置。
2.构成原电池的条件:
(1)反应物之间可发生氧化还原反应。
(2)有活泼性不同的电极材料。
(3)电极浸入电解质溶液。
(4)电极间构成闭合回路(用导线连接或直接接触)。
3.电极判断:
负极:(1)较活泼的金属等还原性较强的物质 ,(2)电子流出的电极, (3)发生氧化反应的电极。
正极:(1)不活泼金属或氧化性较强的物质,(2)电子流入的电极, (3)发生还原反应的电极。
注意:①原电池中的电极不一定都是金属材料,也可以是碳棒、金属氧化物、惰性电极。
②原电池中的内外电路分析:
外电路:电子由负极流向正极。
内电路:阳离子向正极作定向移动,阴离子向负极作定向移动。
应用:1.下列装置属于原电池的是( BC )


2.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是( A )
4.原电池电极反应式书写关键
(1)明确负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;
(2)确定正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);
(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH- 非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化;
(4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。
如:铜片锌片用导线连接电极插人稀H2SO4溶液中,组成原电池:
负极: 正极:
总反应:
5.原电池原理的应用
(1)加快化学反应速率 (2)判断原子池中两电极的活泼性
(3)防止金属的腐蚀 (4)制成各种化学电源
应用:
1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。若ab相连时a为负极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、
d相连时b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱为( B )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a?
2.锌和足量的稀HCl反应时,加入少量CuSO4固体,下列叙述正确的是(D)
A.反应速率减慢,产生H2的量不变  B.反应速率加快,产生H2的量不变
C.反应速率不变,产生H2的量增加  D.反应速率加快,产生H2的量减少
3.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成了硫化银。有人设计用原电池的原理进行“抛
光”,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失。试回答:
⑴食盐的作用是作电解质起导电作用。
⑵在此原电池反应中,负极发生的电极反应为2Al–6e- = 2Al3+,正极发生的电极反应为3Ag2S+6e- =6Ag+3S2-。
⑶反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,溶液中发生的反应为2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,原电池总反应方程式为3Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
6.金属的腐蚀
金属的腐蚀指金属或合金周围接触到气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。分为化学腐蚀和电化学腐蚀。后者又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀:
析氢腐蚀:负极: 正极:
吸氧腐蚀:负极: 正极:
总反应:
进而发生的反应:
7.常见的化学电源
(1)普通锌锰电池——干电池(电极材料:锌筒、石墨;填充的电解质:NH4Cl等)
负极(锌筒):Zn-2e- = Zn2+ 正极(石墨):2NH4+ + 2e-= 2NH3 + H2
电池总反应式为:Zn + 2NH4+ = Zn2+ + 2NH3 + H2
(2)铅蓄电池(可充电电池)(电极材料:Pb、PbO2;填充的电解质:H2SO4)
负极:Pb + SO42- -2e -====== PbSO4
正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- ====== PbSO4 + 2H2O
总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
(3)银锌电池(钮扣电池)(电极材料:Zn、Ag2O;电解质:KOH)
负极:Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O[Zn(OH)2] 正极:Ag2O+H2O+2e_ =2Ag+2OH-
电池总反应式为:Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO
(4)锂电池(有多种)
(5)海水电池:1991年,我国首创以铝-空气-海水为材料组成电池,用作航海标志灯。
负极:4Al-12e-= 4Al3+ 正极:3O2 + 6H2O+12e-=12OH-
总反应:4Al+3O2 + 6H2O= 4Al(OH)3
(6)燃料电池(如氢氧燃料电池,电解质:KOH)
负极:2H2+4OH-- 4e-= 4H2O 正极:O2 + 2H2O+4e-=4OH-
总反应:2H2 + O2 = 2H2O
II.典型例题
1.铅蓄电池效率低,污染大,现在研究用碱性电池代替它,其原料为锌,空气和电解质溶液,电池反应为2Zn+O2=2ZnO,则下列叙述正确的是(C)
A.电子经外电路流向锌极 B.正极上发生氧化反应
C.负极电极反应:Zn-2e+2OH-=ZnO+H2O D.电池工作时,溶液的pH值降低
2.航天技术中使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应方程式都可表示为2H2+O2=2H2O,酸式氢-氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e- =4H+,则其正极反应可表示为 ;碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应可表示为2H2O + O2 + 4e - = 4OH-,则其负极反应可表示为 。
III.高考真题
1.(2001广东)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是( C )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
2.(上海理综)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是( B )
① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应
③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2→LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是锂的摩尔质量小。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因2Li+ZH2O→LiOH+H2↑
3.(04天津)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按此图的提示,下列叙述不正确的是(B)
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为:4OH--4e-=2H2O +O2↑
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
4.(04江苏)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液, 电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是 ( C )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为: 2MnO2 + H2O(l) +2e- = Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
C.电池工作时, 电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过度0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
5.(05广东)一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是( BC )
A、在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B、电池的总反应是:2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O
C、通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e- = 2O2-
D、通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O
6.(05广东)下列与化学有关的叙述正确的是( D )
A.铜锌原电池中,铜为负极
B.0.1molN2与0.3molH2在一定条件下反应达到平衡时,生成0.2molNH3。
C. 1mol/LAlCl3溶液中,铝离子物质的量浓度为1mol/L。
D.18gH2O中含1mol氧原子
7.(05江苏)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
下列叙述不正确的是( C )
A.放电时负极反应为:Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
8.(05上海)10、关于如图所示装置的叙述,正确的是( D )
A、铜是阳极,铜片上有气泡产生
B、铜片质量逐渐减少
C、电流从锌片经导线流向铜片
D、氢离子在铜片表面被还原
9.(06天津理综)我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是( B )
A.正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
10.(06上海)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓
度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( C )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
IV.知识过关
1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是 ( B )
A.利用电池外壳金属材料
B.防止电池中,汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄出的电解液腐蚀其它物品
D.回收其中的石墨电极
2.铁棒与石墨棒用导线联接后浸入0.01mol/L的食盐溶液中,可能出现的现象是( B )
A.铁棒附近产生OH- B.铁棒逐渐被腐蚀
C.石墨棒上放出氯气 D.石墨棒上放出氧气
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH值( C )
A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是 ( D )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓
C.2H2O+O2+4e-=4OH- D.Fe-3e-=Fe3+
5.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( B )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
6.某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的电池是( CD )
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液
B.正极为Cu,负极为Fe,电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Cu,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液
7.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为( D )
Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
8.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是( C )
(1)Fe由+2价转化为+3价; (2)O2被还原; (3)H+被还原;
(4)有Fe2O3 H2O生成; (5)杂质碳被氧化除去
A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(2)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)(5)
9.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液,则下列叙述正确的是( C )
A.锌为正极,空气在负极反应
B.负极还原反应,正极氧化反应
C.负极的电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
D.电池工作时溶液的pH降低
10.有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气而构成燃料电池。该电池中反应的化学方程式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则关于此燃料电池的下列说法正确的是(一个电子所带电量为1.6×10-19C)( BC )
A.通入甲烷的电极为电池的正极,通入氧气的电极为负极
B.在标准状况下,每消耗5.6L O2,可向外提供9.6×104C的电量
C.通入甲烷电极的电极反应为:CH4+10 OH――8e-=CO32-+7H2O
D.放电一段时间后,溶液的pH升高
11.将Al片和Cu片用导线联接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成的原电池。
(1)在这两个原电池中,负极分别为( B )
A.Al片、Cu片 B.Cu片、Al片 C.行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第八单元 氮族元素
第一讲 氮与磷
课题: 氮族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氮气的结构和性质。 掌握
2.掌握氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。 掌握
3.了解P2O5 、H3PO4的性质用途。 了解
考点预览: 1.氮气的结构和性质。2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。3.P2O5 、 H3PO4的性质用途。
一.考点回顾
(一)氮
氮族元素的主要性质及递变规律
元素
原子序数
单质色态 无色气体 白磷: 色(或 色)固体;红磷: 色固体 灰色固体 银白色金属 银白色或微显红色金属
熔点(℃) -209.86 44.1(白磷) 817 630.74 271.3
化合价 -3,+1,+2,+3,+4,+5 -3,+3,+5 -3,+3,+5 -3,+3,+5 +3,+5
最高价氧化物及对应水化物酸性 N2O5 P2O5 As2O5 Sb2O5 Bi2O5
HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 H3BiO4
酸性: > > > >
同H2化合条件及氢化物稳定性 一定条件下直接化合,NH3很稳定 很难直接化合,PH3不稳定 不能直接化合,AsH3受热分解 不能直接化合,SbH3很易分解 不能直接化合,BiH3常温分解
非金属性 非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强
氮气:
1.物理性质:无色___味气体,___溶于水,在空气中约占总体积的______。
2.结构:电子式 ,结构式 。氮氮三键的键能很大(946kJ/mol),由此可以得出N2分子的结构很 ,化学性质 活泼。
3.化学性质
(1)氧化性 ①_______________________________(与氢气的反应)
②_______________________________(与Mg的反应),该反应产物与水反应的方程式为
(2)还原性:_____________________________(与O2 的反应)
(3)氮的固定:___________________________叫做氮的固定
思考:等质量的镁在下列条件下充分燃烧:在氧气中 在氮气中 在空气中 在二氧化碳中。所得固态物质质量由大到小的排列顺序为:
4.(补充)制备:
(1)实验室:(标出下列反应式的电子转移方向和数目)
①NH4Cl(溶液) + NaNO2(溶液)== NaCl+ N2↑+ H2O
② NH3+ CuO == Cu+ N2↑+ H20
(2)工业:蒸发 法
氮的氧化物
1.NO与NO2
(1)NO与NO2性质与制法
名称、化学式 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)
色态 色气体 色气体
毒性 有毒气体(同 :与血红蛋白作用) 有毒气体
与水作用 不溶于水 与水反应
稳定性 易与O2反应: 不稳定2NO2N2O4( 色) ( 色)
制法
思考:俗语说“雷雨发庄稼”有哪些科学道理,请写出有关的化学方程式:
, ,
消除硝酸厂的尾气:NO + NO2 + = +
(2)氮的氧化物溶于水的计算原理
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4NO2+ O2+2H2O = 4HNO3
V(NO2):V(O2) 4:1 时,无气体剩余,最后只是HNO3
V(NO2):V(O2) 4:1 时,O2过量,剩余为O2
V(NO2):V(O2) 4:1 时,NO2过量,剩余为NO
4NO + 3O2 +2H2O = 4HNO3
当 V(NO):V(O2)=4:3 时,恰好完全反应,无气体剩余
当 V(NO):V(O2)>4:3 时,NO 过量,NO 剩余
当V(NO):V(O2)<4:3 时,O2 过量,O2 剩余
NO + NO2+ O2+ H2O= 2HNO3
思考:
标况下充满NO2、O2混合气体的试管倒立在水槽中,水面上升,最后试管内全部充满了液体,求(1)原混合气体中NO2和O2的体积比(2)混合气体的平均摩尔质量(3)如不考虑溶质向试管外的扩散,求试管内溶液的物质的量浓度。
容积为30ml充满NO2、O2混合气体的试管倒立在水槽中,最后试管内剩余气体5ml, 则 原混合气体中O2的体积为 ml,或 ml。
在一只锥形瓶中盛满O2,试管内盛满NO气体,现向锥形瓶中慢慢滴入水,当试管内全部充满液体后,继续滴入水,当滴入35ml水后,试管内又充满了气体,求试管中NO的体积。
(二)磷
1.存在:在自然界中没有 态的磷存在,磷主要以 盐的形式存在于矿石中。磷和氮样是构成 的成分之一。
2.物理性质:
磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较
白 磷 红 磷
分子结构 分子式 、 体型、键角 ,是 晶体 结构复杂,是 晶体
颜色 色蜡状固体 粉未
密度(g/cm3) 1.82 2.34
溶解性 不溶于 ,易溶于 不溶于 ,也不溶于
毒性 剧毒 无毒
着火点 ℃,易自燃 240℃,可燃
保存 少量保存在 中 贮存在密闭瓶中
相互转化 白磷 红磷
3.化学性质
磷在空气中燃烧: (现象: )
磷在氯气中燃烧: , (现象: )
4.磷的化合物:
*五氧化二磷(P2O5):是磷酸和偏磷酸(HPO3)的酸酐,有极强的 性,是一种 性干燥剂。P2O5不能干燥 等 性气体。
P2O5吸水:P2O5+H2O(冷)=2HPO3(剧毒) P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒)
*磷酸:a.无色晶体,与水以任意比例互溶,有吸湿性,属非氧化性酸,沸点高。
b.具有酸的通性,是三元中强酸,是一种高沸点酸。能与碱中和、与NaBr、NaI作用。
磷酸与氢氧化钠反应的规律:设n(NaOH):n(H3PO4)= a,则
a=1时生成的盐是 a=2时生成 a=3时生成
12练一练:①试写出H3PO4与NaOH反应的离子方程式:
n(NaOH):n(H3PO4)=1:
n(NaOH):n(H3PO4)=2:
n(NaOH):n(H3PO4)=3:
磷酸与NaI在加热条件下反应制HI:
磷酸与NaBr在加热条件下反应制HBr:
二.典型例题
[例1]常温下,在VL密闭容器中有amolNO气体,压强为bkpa,若再充入amolO2,保持温度不变,反应后容器内的压强是( )
A.等于1.5b kpa B. 等于2b kpa C. 小于1.5b kpa D. 大于1.5b kpa
[例2] A、B、C、D、E五种含氧化合物,(除氧元素外)还有一种元素X相同,它们之间转化关系如下:a.A+O2→B b. B + H2O→ A + C c. A + B + H2O→D d. 2B→E ( a、 b、c均未配平)回答下列问题:
(1) 元素X的符号是
(2)写出b反应的化学方程式 。
(3)写出c反应的化学方程式 。
[例3](上海高考题)0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是( )
A.30 B.46 C.50 D.66
[例4]( 上海题 )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
三.高考真题
1.(2001春季全国6)关于氮族元素(用R代表)的下列叙述正确的是( )
A.最高化合价是+5 B.氢化物的通式为RH5
C.非金属性由上到下递增 D.其含氧酸均为一元强酸
2.(2001浙江理综12)有一种磷的结构式是,有关它的下列叙述不正确的是( )
A.它完全燃烧时的产物是P2O5 B.它不溶于水
C.它在常温下呈固态 D.它与白磷互为同分异构体
3.(2001上海理综21)金属加工后的废切削液中含2~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行:第一步:NaNO2+NH4Cl→NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O 对第二步反应的叙述中正确的是( )
① NH4NO2是氧化剂 ② NH4NO2是还原剂 ③ NH4NO2发生了分解反应 ④ 只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤ NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤
4.(2001综合科化学试测题2)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物,而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是( )
A.燃烧含氮化合物燃料引起的 B.燃烧含铅汽油引起的
C.是由于燃烧不充分引起的 D.是在气缸中N2被氧化生成的
5.(2002天津理综28Ⅱ)
(1)磷在自然界里主要以 的形式存在于矿石中。磷的单质有多种同素异形体,其中最常见的是有毒的 和无毒的 。
(2)磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式为: 。
而在过量的氯气中燃烧的化学方程式则是: 。
(3)磷在空气中燃烧生成的氧化物通常可用作强干燥剂。制备100g这种干燥剂所消耗的空气的体积约为 L(在标准状况下)。
(4)有机磷农药“乐果”的结构简式是:
其中所含的双键有 个。
6.(2002综合科化学试测题1)发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟,产生红烟的原因是( )
A.高温下N2遇空气生成NO2 B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO和NO2 D.NO与H2O反应生成H2和NO2
7.(2003广东5)同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2
8.(2004广东2)上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要作用。下列关于NO的说法不正确的是( )
A.NO分子中有极性共价键 B.NO是造成光化学烟雾的因素之一
C.NO是汽车尾气的有害成分之一 D.NO分子所含电子总数为偶数
9.(05上海)已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图,则下列判断错误的是( )
A、G是最活泼的非金属单质 B、L是极性分子
C、E能使紫色石蕊试液变蓝色 D、M化学性质活泼
10.(05天津)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X KJ热量。
⑴ 通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 、 ,其相应的质量(g)为 。
⑵ 已知单质磷的燃烧热为Y KJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
△H = 。
⑶ 写出1mol P与O2反应生成固态P2O3 的热化学反应方程式:

四.知识过关
1.第二次世界大战期间,某国有支侦察小分队发现了一座十分隐蔽且又戒备森严的军火厂。上级要求小分队在三天内必须炸毁它,结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务,据你推测这种药剂是( )
A.TNT B.KMnO4和H2SO4 C. 黑火药和甘油 D. 白磷和CS2溶液
2.只含有一种元素的物质( )
A.可能是纯净物也可能是混合物 B. 可能是单质也可能是化合物
C.一定是纯净物 D. 一定是一种单质
3.Na3N是离子化合物,它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是( )
A.Na3N与盐酸反应生成的都是盐 B.Na+和N3-的电子层结构不相同
C.Na+的半径大于N3-的半径 D.在Na3N与水的反应中,Na3N做还原剂
4.已知亚磷酸(H3PO3)只能生成两种钠盐(NaH2PO3和Na2HPO3),由此可知下列说法正确的是( )
A.亚磷酸中的磷呈+5价 B. 亚磷酸是二元酸
C.亚磷酸有氧化性和还原性 D. 亚磷酸盐无正盐
5.安全火柴在摩擦起火的过程中,起化学反应的是( )
A.氯酸钾和二氧化锰 B.氯酸钾和白磷 C.氯酸钾和红磷 D. MnO2和Sb2S3
6.为了确定某样品是否被氧化,所选试剂(括号内物质)不正确的是( )
A.FeCl2(NH4SCN溶液) B. KI(淀粉溶液)
C.白磷(紫色石蕊溶液) D. Na2SO3(BaCl2溶液)
7.六氧化四磷的分子结构中只含有单键,且每个原子的最外层都满足8电子结构,则该分子中含有的共价键的数目是( )
A.10 B.12 C. 24 D. 28
8.等体积等物质量浓度的NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4分别与等物质量浓度的NaOH溶液反应,恰好作用完全生成正盐,则消耗NaOH溶液的体积比为( )
A.1:2:3 B. 3:2:1 C. 1:1:1 D. 6:3:2
9.某硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是( )
A.升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
11.把二氧化碳和一氧化氮的混合气体V ml缓缓的通过足量的过氧化钠固体,体积缩小到V/2 ml,则混合气体中CO2和NO的体积比不可能是( )
A.2:1 B. 3:2 C. 3:4 D. 5:4
12.在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且充满水的容器内,充分反应后,容器内残留m/2 体积的气体。该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比值为( )
A.3:2 B. 2:3 C. 8:3 D. 3:8
13.加氟牙膏含有微量的氟化物添加剂,可防止龋齿,长期使用加氟牙膏,在牙齿表面会形成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。其化学式为CaxFy(PO4)z,已知x、y、z都是奇数,其中x等于5, 1mol的CaxFy(PO4)z中含有氟离子的物质的量为( )
A.4mol B. 3mol C. 5mol D. 1mol
14.在一定条件下,某元素的氢化物X可完全分解为两种单质Y和Z。若已知:(1)反应前的X与反应后生成的Z物质的量之比n(X):n(Z)=2:3;(2)单质Y的分子为正四面体构型。
(1)单质Y是 ,单质Z是 (填写名称或分子式);
(2)Y分子中共含 个共价键;
(3)X分解为Y和Z的化学方程式为 。
15.三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2),当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO。HNCO(异氰酸,其结构是H-N=C=O)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
①写出HNCO和NO2反应的化学方程式,分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。
②如按上述反应式进行反应,试计算吸收1.0 kg NO2气体消耗的三聚氰酸的质量。
第二讲 氨 铵盐
课题: 氨 铵盐 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氨气分子的结构、性质、用途及相互关系;掌握氨水的性质、有关氨气溶于水的计算。 掌握
2.了解氨水、液氨的区别,能分析氨水溶液中存在有关平衡问题。 了解
3.掌握铵盐的性质和铵离子的鉴别方法,掌握氨气的实验室制法;理解氨和铵的异同。 掌握
考点预览: 1.氨气分子的结构、性质、用途及相互关系;氨水的性质、有关氨气溶于水的计算。2.氨水、液氨的区别,氨水溶液中存在有关平衡问题。3.铵盐的性质和铵离子的鉴别方法,氨气的实验室制法;氨和铵的异同。
一.考点回顾
(一)氨
1.氨的物理性质
纯净的氨气是 色、 的气体。氨很容易 ,液氨气化要 大量热量,故液氨常用作 剂。常温常压下,1体积水中可溶解 体积NH3。
2.氨的结构
氨 气
分子式 键的极性 性
电子式 分子极性 分子
分子构型 形 晶体类型 晶体
3. NH3的化学性质
(1)氨与水的反应
氨气的水溶液叫氨水,在氨水溶液中存在如下平衡: ,氨水显弱碱性,具有碱的通性,可使红色石蕊试纸变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。氨水中存在的分子有 、 、 ,存在的离子有 、 、 ,但通常把 当作溶质,0.1mol/L氨水的含义是 。氨水的密度比水 ,而且密度随浓度的增大而 。
思维小火花:关于氨水的几个问题
氨水是弱电解质溶液,但氨水中为电解质的溶质是 而不是 。
氨水是很好的沉淀剂,可使多种阳离子:Mg2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Cu2+等生成沉淀。其中AgOH、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如:
向AlCl3溶液中加人过量氨水:
银氨溶液的配制:
涉及氨水的离子方程式的书写
a、氨水作反应物,用分子式NH3 H2O表示。
b、与强碱反应生成氨水时,如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下,用下式表示:
;如使用的反应物为稀溶液,用下式表示:
(2)与酸的反应:
氨气与氯化氢反应: ,现象
氨气、二氧化碳依次通人饱和NaCl溶液中:
(3) 与氧化剂反应:
NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为: ,此反应中的氧化剂是 、氧化产物是 ,电子转移的数目是 e-。
NH3与CuO在加热条件下的反应 。
NH3与Cl2反应
4. 氨气的制法
(1)氨气的实验室制法:用铵盐与碱共热。
反应原理:
发生装置:固+固+加热型。与制备 和 气体相似
收集方法:用 法收集。
检验:a.用 试纸检验;
b.用 检验。
干燥:不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应,生成相应的盐。所以NH3通常用
干燥。
(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制 NH3
(3).工业制法:
(二).铵盐(NH4+)
1.物理性质:铵盐 溶于水,均为 化合物。
2.结构:铵盐常温下为 晶体,含有 键、 键和 键,是由 元素组成的离子化合物。
3.化学性质:
不稳定性:铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。
氯化铵的分解:
碳酸氢铵的分解:
NH4NO3受热分解产物较复杂:a、N2O、H2O b、N2、O2、H2O
a、 b、
由此可见:不是所有的铵盐分解都产生氨气
思考:碘与氯化铵组成的固体混合物能用加热法分离吗?
②与碱反应

③水解反应:
4.NH4+的检验:
NH4+ 鉴别的常用试剂: 有关的离子方程式 。操作
及现象为:
5.用途:可用作氮肥,炸药,焊药。
二.典型例题
[例1] 在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装入干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢气体、NO2和O2的混合气体( V (NO2)/V(O2) = 4:1)。然后分别作喷泉实验, 三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A. 2:1:2 B. 5:5:4 C.1:1:1 D.无法确定
[例2] 氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成,下列叙述不正确
的是( ).
A.NH4H是离子化合物,固态时属离子晶体
B.NH4H溶于水,所形成的溶液显酸性
C.NH4H固体投入少量的水中,有两种气体产生
D.NH4H与水反应时, NH4H是氧化剂
[例3].若以W1和W2分别表示浓度为amol/L和bmol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小) ( )
A. 2W1=W2 B. 2W2=W1 C. W2>2W1 D.W1[例4].四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体,把它们分别倒立于盛有下列各种液体的水槽中,发生的现象如下图所示,其中充满Cl2的试管是( )
[例5].从某物质A的水溶液出发有下面所示的一系列变化:
(1)写出A~F物质的化学式。
A 、B 、C 、D 、E 、F
(2)写出E→F的化学方程式: 。
(3)鉴别物质F中阴离子的方法是_ 。
三、高考真题
1.(2002全国理综29Ⅱ)制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: _ 。
(2)收集氨气应使用 法,要得到干燥的 氨气可选用 做干燥剂。
(3)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是
。该实验的原理是

(4)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。
2.(2004北京28)资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的名称是 ;碱石灰的作用是_ _。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
<1>氨催化氧化的化学方程式是 ;
试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是 。
<2>停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
<1>两气体通入的先后顺序是 ,其理由是
<2>氨气燃烧的化学方程式是 。
3.(2004天津理综28)I. 合成氨工业对国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 。
II. 实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是 。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作]
① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是 。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是 ,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是
,C瓶内气体的成份是 。
(3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因是
。反应管E中发生反应的化学方程式是 。
4.(05全国卷I).已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示:
⑴ D的化学式(分子式)是__ ___,E的化学式(分子式)是_ _。
⑵ A和B反应生成C的化学方程式是 。
⑶ E和F反应生成D、H和G的化学方程式是

5.(05上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A、加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO32
B、加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42
C、加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
D、加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
四、知识过关
1.用加热的方法可分离的一组物质是( )
A.氯化铵和消石灰 B.碳铵和过氧化钠
C.碘和食盐 D.硝酸铵和硫酸钠
2.下列各组气体,在通常条件下能稳定共存的是( )
A.NH3、O2、HCl B.N2、H2、HCl C.CO2、NO、O2 D.HBr、O2、Cl2
3.某化合物NH5(固体)能与水反应产生氢气,下列叙述不正确的是( )
A.NH5是离子化合物 B.NH5与水反应后溶液呈酸性
C.NH5与水反应时,NH5作氧化剂 D.NH5受热可能发生分解
4.从某些反应看:NH3和H2O,NH4+和H3O+,NH2-和OH-,N3-和O2-两两类似,据判断下列反应不正确的是( )
(1) 2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2↑ (2) CaO + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑
(3) 3Mg(NH2)2 = Mg3N2 + 4NH3↑ (4) NH4Cl +NaNH2 = NaCl + 2NH3↑
A.只有(3) B.只有(2) C.只有(2)(3) D.(1)(2)(3)(4)
5.下列反应适用于实验室制备重氨(ND3)的是( )
A.重氢(D2)与氮气合成法 B.重水(D2O)与氮化镁反应
C.ND4Cl和消石灰共热 D.通氨气于重水中进行氢交换
6.氢叠氮酸HN3与氢卤酸相似,它是易挥发的弱酸。下列叙述中不正确的是( )
A.它的水溶液中存在着N3-离子 B.是无色、有刺激性气味的气体
C.NaN3与稀硫酸作用生成HN3 D.它与氨气作用生成的是共价化合物
7.“摇摇冰”是一种即用即饮的饮料,吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是( )
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.固体氢氧化钠 D.生石灰
8.同主族元素形成同一类型的化合物,其结构与性质往往相似,碘化磷(PH4I)是一种无色晶体,下列关于它的描述错误的是( )
A.很稳定、高温下不分解 B.能与强碱反应放出气体
C.该化合物含有共价键、配位键和离子键 D.它的水溶液呈中性
9.在隔绝空气条件下加热,不能升华的物质是 ( )
A.碘 B.红磷 C.氯化铵 D.干冰
10.下列事实可证明氨水是弱碱的是( )
A.铵盐受热易分解
B.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
C.0.1mol/L 氨水可以使酚酞试液变红
D.0.1mol/L 氯化铵溶液的pH值约为5
11.物质的量相等的下列气体,常温下在密闭容器中混合,完全反应后,容器压强降低最多的是 ( )
A.NH3和O2 B.NO和O2 C.H2S和Br2 D.H2和Cl2
12.金属机械加工后的废切削液中含2%~5% NaNO2,直接排放会造成环境污染,下列试剂中可能使其转化为N2的是( )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.Na3PO4 D.浓H2SO4
13.某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当一次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合气体中一定有( )
A.CO2、HCl、H2 B.CO、H2、H2O C.CO、NH3、H2 D.CO、HCl、H2O
14.0.5mol 硝酸铵在一定条件下可分解成0.2mol 硝酸和16.2g 水以及另外一种气态物质,该气态物质可能是 ( )
A.NO B.N2O C.N2O3 D.N2
15.常温下某混合气体,可能有CL2、HCl、NO、H2、O2、CO2、N2、NH3中的若干种组成。取200ml该混合气体做如下实验:(1)将混合气体通过足量的浓硫酸,体积减小40ml;(2)剩余气体通过Na2O2粉末,经充分反应,体积又减少40ml;(3)再将余下的气体引燃后冷却至室温,体积又减少105ml;(4)将(3)余下的气体通过足量灼热的铜丝,体积又减少5ml。最终余下10ml气体。
已知整个实验过程中气体无颜色变化,则混合气体是由
组成的,其物质的量之比为 。
16.标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得的浓度为12.0mol/L,密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的式量以17.0计算,ρ水=1.00g/cm3)
第三讲 硝酸
课题: 硝酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握硝酸的性质 掌握
2.掌握硝酸的工业制法。 掌握
考点预览: 1.硝酸的性质2.掌握硝酸的工业制法。
一.考点回顾
硝酸
1、硝酸的物理性质
(1)纯硝酸是 色、有 气味的液体,密度为1.5027g/cm3。
(2)低沸点(83℃)、易挥发,能跟水 互溶在空气中遇水蒸气呈 状。
98%以上的硝酸叫“ 硝酸”,常用浓硝酸的质量分数为69%
2、硝酸的化学性质
(1)强酸性:具有酸的通性,稀硝酸遇石蕊试液变红色,浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红(H+作用),随后褪色(氧化作用)。
(2)硝酸的化学特性:
.不稳定性 : 。
注意:a、硝酸越浓,越易分解。b、浓硝酸久置呈黄色,是由于硝酸分解产生的 溶于硝酸的缘故。可用 、 等方法消除该颜色。
c、浓硝酸应盛放在带 塞的 瓶里,并存放在阴暗处。
.强氧化性:HNO3中+5价N有很强的得电子能力,故HNO3与金属反应不放出H2;
HNO3能与除Au、Pt外的金属反应。
a、常温下浓HNO3使Fe、Al ,但铁与稀HNO3或在加热的条件下与浓HNO3都能反应:如Fe(少量) + HNO3(浓): 。
Fe(过量) + HNO3: 。
b、能溶解Cu等不活泼金属
Cu与浓HNO3反应:
Cu与稀HNO3反应:
c、与非金属反应
碳与浓HNO3反应:
硫与浓HNO3反应:
P与浓HNO3反应:
d、与其它还原性物质的反应(如H2S、FeS、SO2、Na2SO3、HBr、HI等)
Na2SO3+ HNO3(稀) ): 。
e、王水:浓硝酸和浓盐酸(体积比为 ),它的氧化性比硝酸强,能溶解Pt、Au
注意:在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。
不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即 ,再用
洗涤。
3、硝酸的制法:
(1)实验室制法:
1 反应原理: ( 酸制 酸)
2 加热温度不宜过高是因为: 。
3 由于硝酸具有强烈的氧化性,对橡胶制品有强烈的腐蚀作用,不宜采用制Cl2的装
置。常采用曲颈甑玻璃仪器制硝酸。
(2)工业制法:
. NH3 + O2 . NO + O2
. NO2 + H2O
注意:a、氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论
应为:NH3:HNO3 = b、尾气(N0、NO2)处理:常用碱液吸收法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O , 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
二、典型例题
[例1]下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是( )
A. Ag B.Cu C.Al D.Fe
[例2]在100ml混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L向该混合液中加1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是( ) A.0.15mol/L B.0.225mol/L C.0.35mol/L D.0.45mol/L 
[例3].一般来说,活泼金属与浓硝酸反应则产生NO2 , 与稀硝酸反应则产生NO,与极稀硝酸反应则生成NH3,而实际产物为NH4NO3。试配平下列反应方程式:
Zn+ HNO3(浓) = Zn(NO3)2 + NO2↑+ H2O
Zn+ HNO3(稀) = Zn(NO3)2 + NO↑+ H2O
Zn+ HNO3(极稀)= Zn(NO3)2 + NH4NO3+ H2O
[例4]下列各反应表明了HNO3的什么性质?
(1)NaNO3(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HNO3↑
(2)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)C+4HNO3(浓)=4NO2↑+CO2↑+2H2O
(4)4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
[例5]铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示,纵坐标表示消耗铜的物质的量,横坐标表示消耗硝酸的物质的量,坐标图中各条线表示下列反应:
A、铜和浓硝酸 B、铜和稀硝酸
C、铜和被还原的浓硝酸 D、铜和被还原的稀硝酸
其中:(1)Q表示反应 ;(2)P表示反应 ;
(3)S表示反应 ;(4)T表示反应 。
[例6]工业尾气中含有各种氮的氧化物(主要是NO和NO2,表示为NOx),NOx是严重的大气污染物,处理这些废气的方法之一是通入适量的氨气,反应后会生成一种无色无味的气体。
写出NOx与NH3反应的化学反应方程式: ;
该方法的优点是:
三、高考真题
1、(2000上海23)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )
A.9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
3、(2003春季26)为了检验Pb(NO3)2热分解的产物,有人用示意图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
实验时在试管中放入研细的Pb(NO3)2晶体;实验结束后,试管中得到黄色粉末(PbO),U型管下部有少量液体X,集气瓶中收集到无色气体Y。(如图)
回答下面问题:
(1)在装置中试管和U型管上的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,原因是 。(2)液体X可能是 ;气体Y可能是 。
(3)导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意
,理由是 。
(4)用简单的实验证实(2)中对Y的判断(要求:怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论:
4、(2004广东19)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO
①收集仪器A已经气密性检查;②除水外不能选用其
它试剂)。正确的操作步骤是
5、(2004广东22)我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发 动机中用“1、1—二甲(基)肼”和四氧化二氮作为液体燃料。
(1)已知1、1—二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.33%,其余为氮;又知其分子中有一个氮原子不与氢原子相连。通过计算写出偏二甲肼的化学式和分子结构简式:化学式 _;分子结构简式
(2)在发动机中偏二甲(基)肼在四氧化二氮中充分燃烧,写出该燃烧反应的化学方程式(反应中所有的氮元素均转化为N2)_ _
6、(2004天津理综)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 mol·L-1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 g。
7、(05上海)3、据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是( )
A、N4是N2的同素异形体 B、N4是N2的同分异构体
C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D、N4的摩尔质量是56g
8、(05全国卷Ⅲ)下列气体的制备可采用右图装置的是( )
A.铜与浓硝酸反应制NO2
B.铜与稀硝酸反应制NO
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl
9、(05江苏)下列有关试剂的保存方法,错误的是( )
A 浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B 少量的钠保存在煤油中
C 氢氧化钠溶液保存在具橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D 新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
10、(05江苏)(8分)某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂,先制得碳酸钙,最终制得纯净的硝酸钙晶体。
(1)写出制取过程中反应的离子方程式:
、 、
(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)
①用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入 。
②将反应后的混合物过滤,并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-。
③加入 ,使沉淀完全溶解。
④ ,得到纯净的硝酸钙晶体。
11、(05江苏)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为( )
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
(06江苏21)
12、(10分)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。
⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是
(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨 等环境问题(填一项)。
⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是 。
⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与的反应NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原等物质的量的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是________(填字母),原因是

A.① B.② C.都有可能
四、知识过关
1.1.92g铜投入一定量的浓HNO3中,铜完全溶解,生成的气体颜色越来越浅,共收集到标况下672ml气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中,则通入氧气的体积是 ( )
A.504ml B.168ml C.224ml D.336ml
3.锌和稀硝酸反应时,消耗的锌和参加反应的硝酸的物质的量之比是2:5,则此时硝酸被还原的产物可能是( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NH4NO3
4.现有下列物质,其中必须保存在棕色瓶里的是( )
(1)氯水 (2)氨水 (3)浓硝酸 (4)氢氧化钠 (5)溴
A.全部 B.(1)(3)(5) C.(1)(3) D.(1)(2)(4)
5.6.4g铜与过量硝酸(8mol/L、60ml)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+为n mol,此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )
A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2) mol D.(n+0.4) mol
6.含n g HNO3的稀溶液,恰好使5.6g铁粉完全溶解,若有n/4 g HNO3被还原成NO(无其它还原产物),则n值不可能是( )
A.12.6 B.16.8 C.18.9 D.25.2
7.向1L 0.4mol/L硫酸溶液中加入10.1g KNO3和9.6g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为( )
A.2.24L B.3.36L C.4.48L D.5.60L
8.将 NO3-+ Zn+ OH-+ H2O → NH3+Zn(OH)42- 配平后,离子方程式中H2O的系数是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
9.为了除去铝表面的铜镀层可选用的试剂是( )
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.浓盐酸
10.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种。现将13.8g样品加入足量水,样品全部溶解,再加入过量CaCl2溶液,得到9g沉淀,对样品所含杂质的正确的判断是( )
A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3,可能还会Na2CO3
C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
12.某金属的硝酸盐强热后分解成金属氧化物、NO2和O2,且NO2和O2的物质的量之比为6:1,则在分解中该金属元素的化合价( )
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
13.已知碱能除去硝酸尾气:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。根据上述反应原理,下列气体中不可能被过量的氢氧化钠溶液吸收的是( )
A.1mol O2和4mol NO2 B.1mol NO和4mol NO2
C.1mol O2和4mol NO D.4mol NO和1mol NO2
14.某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1mol硝酸,则该单质氧化后元素的化合价可能是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
15.下列各组离子在溶液中可以大量共存,加入足量的FeBr2晶体时,只有一种离子浓度明显减少的是( )
A.K+、OH-、CO32- B.Na+、Cl-、Ag+
C.K+、SO42-、S2- D.H+、Cu2+、NO3-
16 在浓硝酸中放入铜片:
①开始反应的化学方程式为 ,实验现象为 。
②若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方程式是 。
③待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是

④将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是 ,所得气体的平均相对分子质量为 。
E
+
+
G
L
M
图1 图2

NO、
NH3
催化反应器
检 测
尾气处理
12 13 14 15 16 17 18
A:NOX
B:CO
C:碳氢化合物
C
B
A
空/燃比
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(X案)第 1 页 共 18 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第三讲 化学反应中的能量变化 燃烧热与·中和热 目标要求 完成情况
考纲要求:1、了解化学反应中的能量变化、放热反应和吸热反应 了解
2、理解反应热、燃烧热和中和热等概念 理解
3、掌握热化学方程式的意义及书写方法 掌握
4、掌握有关燃烧热的计算 掌握
5、中和热的测定 掌握
考点预览: 1、化学反应中的能量变化、放热反应和吸热反应2、反应热的概念,化学反应过程中能量变化与放热、吸热的关系3、热化学方程式的概念,正确书写热化学方程式4、燃烧热和中和热等概念;有关燃烧热和中和热的简单计算5、化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件6、中和热的测定7、能量变化的综合利用
第一章 化学反应及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化 燃烧热与·中和热
考点1 放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
定义 的化学反应 的化学反应
形成原因 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 生成物具有总能量
与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
表示方法 ΔH<0 ΔH>0
图示
实例
总的原则要记住;所有的水解和电离过程都是 的; 燃烧反应,中和反应都是 的。
大多数的分解反应都是吸热的,大多数的化合反应都是放热的。也有例外,以下反应都是吸热反应,应掌握:
①H2+I2? 2HI
②N2+O2 2NO
③CO2+C? 2CO
④C十H2O(g)? CO+H2
⑤N2O4? 2NO2
[例1] (2005·成都模拟)下列说法正确的是( )
A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B、任何放热反应在常温条件下一定能发生
C、反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下(如常温,加热等)也能发生
(例2) (2004·全国理综·13)已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ·mol-1,
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ·mol-1
据此判断,下列说法正确的是 ( )
A、由石墨制备金刚石是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的高
分析:由题给两热化学方程式相减得:C(石墨)= C(金刚石); ΔH=+1.9kJ·mol-1,由此可知石墨转化为金刚石为吸热反应,等质量的石墨的能量比金刚石的低,A正确
考点2 热化学方程式的书写
与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式要求外还应注意以下五点:
(1) ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“ ”隔开。若为放热反应,ΔH为“ ”:若为吸热反应,ΔH为“ ”。ΔH的单位一般

(2)注意反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH在25℃、101325Pa下测定的,可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的 。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
(4)注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。
(5)由于ΔH与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
例如:已知H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(1); ΔH=-285.8kJ·mol-1则:
H2O(1)=H2(g)+1/2 O2(g);ΔH=+285.8kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);ΔH=-571.6kJ·mol-1
[例] (2005·南京)已知在25℃,101kPa下,1gC8H18(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.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);ΔH=-48.40kJ·mol-1
B.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518kJ·mol-1
C.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=+5518kJ·mol-1
D.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-48.40kJ·mol-1
点拨:先看物质状态,再看ΔH的正负,最后看方程式前系数与ΔH数值一致。
考点3 盖斯定律及其应用
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即:
甲 ΔH 乙 ΔH=ΔH1=ΔH2
甲 ΔH1 丙 ΔH2 乙
如:已知下列三个热化学方程式
①H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)==CO2(g);ΔH=-393.5kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g);ΔH=+131kJ·mol-1
写出碳燃烧生成CO2和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律,对几个化学方程式变换和叠加,可以得出要写的化学方程式,对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。
所以由①+③可得;C(s)+1/2 O2(g)==CO(g);ΔH=-110.8kJ·mol-1……,④,
同样由②一④可得;CO(g)+1/2 O2(g)==CO2(g);ΔH=-282.7kJ·mol-1。
例(2004,广东)100g碳粉燃烧所得气体中,CO占1/3 ,CO2占2/3 体积,且:C(s)+1/2 O2(g)==CO(g); ΔH=-110.35kJ·mol-1
CO(g)+1/2 O2(g)==CO2(g) ΔH=-282.7kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是 ( )
A、392.92kJ B、2489.44kJ C、784.92kJ D、3274.3Kj
考点4燃烧热
(1)概念:在 时, 物质 生成 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。
注意;生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热,
(2)表示的意义:例如C的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式:燃烧热是以 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如;
(4)燃烧热的计算;
Q放=n(可燃物)×ΔH c
n为可燃物的物质的量:ΔH c为可燃物的燃烧热。
(例) (2005.全国高考,江苏·4)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18),甲烷(CH4)的热化学方程式分别为 ( B )
H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(1);ΔH=-285.8kJ·mol-1
CO(g)+ O2(g)==CO2(g);ΔH=-283.0kJ·mol-1
C8H18(l)+1/2 O2(g)==8CO2(g)+9H2O(1);ΔH=-5518kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1);ΔH=-890.3kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8Hl8、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)
考点5 燃料的充分燃烧
(1)化石燃料:包括 、 、 等,属非再生能源。
(2)充分燃烧的条件,要有 且要有 。
(3)不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源,易产生污染物。
(4)煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧器,煤的气化和液化,转化为水煤气或于馏煤气
(例) (2003)我国锅炉煤燃烧采用沸腾炉逐渐增多,采用沸腾炉好处在于 ( )
A、增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B.减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成
C、提高煤炭的热效率并减少CO的排放
D.使得燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率
考点6 中和热
(1)概念:在 中,酸跟碱发生中和反应生成 ,这时的反应热,叫中和热。
(2)理解时应注意,
①稀溶液是指溶于大量水的离子。
②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③中和反应的实质是 ,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
(3)中和热的表示, 。
注:以下反应热均非中和热:
①1/2 H2SO4(aq)+1/2 Ba(OH)2(aq)== 1/2BaSO4(s)+H2O(1)
②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(此处还有NaOH的溶解热),
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(1)(此处还有CH3COOH的电离热)
(例) (2004·深圳)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:
H十(aq)+OH-(aq)==H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1;分别向1L 0.5mo1·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸,②浓H2SO4,③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH l、ΔH2、ΔH3它们的关系正确的是( )
A、ΔH l>ΔH2>ΔH3 B、ΔH2<ΔH3<ΔH l
C.ΔH l= ΔH2=ΔH3 D、 ΔH l<ΔH3<ΔH2
考点7 中和热的测定
(1)主要仪器,
大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔),环形玻璃搅拌棒。
(2)实验步骤:
①组装仪器如图所示。
②分别量取50mL 0.5mo1·L-1的盐酸和50mL0.55 mo1·L-1NaOH溶液,记录起始温度t1。
③混合反应并准确量取混合液最高温度,记录终止温度t2。
④重复实验二次,取平均值。
⑤计算△H;
(3)可能的误差:
①未及时测出最高温度——其值 ,
②使用一个量筒且未清洗干净——其值 。
③烧杯过大——其值 。
(4)注意事项
①为了保证0.50 mo1·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mo1·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量。
②实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值 。
[例] (2004.1连云港一模)用50mL 0.50 mo1·L-1的盐酸与50mL0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题;
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替 (填“能”或“不能”),其原因是 ;
(3)为什么氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mo1·L-1,实验中若改用60mL0.50 mo1·L-1的盐酸与50mL 0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热 (填“相等“不相等”);
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成lmol H2O时,放出57.3kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为, ,
(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得的结果偏低,请你分析结果偏低的原因可能是 (填字母代号)。
a、测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
b、把量筒中的氢氧化钠溶液倒人小烧杯时动作迟缓
c、做本实验的当天室温较高
d、将50mL 0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液取成了50mL 0.55 mo1·L-1的氨水
e、在量取盐酸时仰视读数
考点8 能量变化的综合利用
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人类对能源的需求越来越大。它对周围的环境产生了越来越大的影响,因此能源问题成为涉及人类生活和世界发展的热点问题。从能源问题可引出很多学科的知识要点,以不同角度设问的综合试题成了考查学生分析问题解决问题能力的试金石。灵活运用能量间的相互转化关系是解决该类问题的关键。
最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。
[例] (2004·泰安市)有专家指出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,使之能够实现,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为
A、化学能 B.热能 C、生物能 D、电能
高考真题
1、(2006江苏8)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
2、(2006天津13)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
3、(2006重庆卷10).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.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1 400 kJ/mol
4、(2005年高考全国理综卷I 8)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则已炔燃烧的化学方程式正确的是( )
A.;
B.;
C. ;
D.;
5、(2004年全国理综版4)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 ( )
A.CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1452 kJ/mol
6、(04年上海高考7)实验室制取下列气体,其反应放热的是 ( )
A.由无水醋酸钠制CH4 B.由乙醇制C2H4
C.由电石制C2H2 D.由氯酸钾制O2
7、(04年京浙理综13)已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= —393.51kJ·mol-1
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= —395.41kJ·mol-1
据此判断,下列说法正确的是 ( )
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
8、(04年广东考1)已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol,当它氧化生成1g水时放出的热量是( )
A、26.0kJ B、51.9kJ C、155.8kJ D、467.3kJ
9、(04年湖北理综8)已知
(l) =H2O(g) △H1=a kJ·
(2) =2H2O(g) △H2=b kJ·
(3)=H2O(l) △H3=c kJ·
(4) =2H2O(l) △H4=d kJ·
下列关系式中正确的是( )
A. a<c <0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
10、(2000年山西理综14)有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的以下表述中正确的是( )
A、它们都是吸热反应 B、a、b和c均为正值 C、a=b D、2b=c
11、(2002年上海春季考题20)“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是
A 氯化钠 B 固体硝酸铵 C 固体氢氧化钠 D 生石灰
12、(1994年全国考21).一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为ΔH,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100gCaCO3沉淀,则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是 (A)0.5ΔH (B) ΔH (C)2ΔH (D)5ΔH
13、(2005年高考天津理综)(14分)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
ΔH= 。
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式: 。
14、(2005年江苏高考)(8分)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol—1 460 360 436 431 176 347
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”
SiC Si; SiCl4 SiO2
(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g)
该反应的反应热△H = kJ/mol.
15、(2005年广东高考题)(12分)
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第________周期,第_______族。
(2)步骤①加Fe的目的是___________________________________________;
步骤②冷却的目的是___________________________________________________。
(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是_____________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入__________________处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
己知:①C (s) +O2 (g) = CO2 (g); △H = -393.5 kJ·mol-1
②2CO (g) + O2 (g) =2CO2 (g); △H = -566 kJ·mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(s) + O2(g); △H = +141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s) + 2CO (g)的△H= _____ __________。
反应TiCl4 +2Mg =2MgCl2 + Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。
16、(2005年高考北京理综)(13分)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101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/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 mLO2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bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为
(保留2倍小数)。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是 。
基础过关
1,(2006.江苏)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A.氢气的燃烧热为285.5KJ/mo1,则水电解的热化学方程式为:
2H2O(1) =2H2(g)+O2(g) ;△H=+285.5KJ/mo1
B.1moI甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为: 1/2CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(1);△H=-445kJ/mol
C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热为110.5kJ/mo1
D.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(1);△H= 一57.3kJ/mol
2.(2005。崇文)分析下面的能量变化示意图1—35,下列热化学方程式正确的是 ( )
A.2A(g)+B(g)=2C(g);△H=a kJ/mol (a>0)
B.2A(g)十B(g)=2C(g);△H=a kJ/mol (a<0)
C.2A十B=2C;△H=a kJ/mol (a<0)
D. 2C=2A+B;△H=a kJ/mol (a>0)
3.(2005·华中师大一附中)下列热化学方程式能表示可燃物燃烧热的是 ( )
A.H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H= 一184.6kJ/mo1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); △H=一802.3kJ/mo1
C.CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=一283kJ/mo1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H=一571.6kJ/mo1
4。(2005·石家庄)下列各图1—3—6中,表示正反应是吸热反应的图象是 ( )
6.(2004·全国、湖南、湖北·8)已知
(1)H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g);△H1=akJ·mo1—1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=bkJ·mo1—1
(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1);△H3=ckJ·mo1—1
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H4=dkJ·mo1—1 下列关系式中正确的是( )
A.ad>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
7.(2004·太原)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4, 0.5mo1CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态H2O时,放出445kJ热量,则这个反应的热化学方程式为 ,CH4的燃烧热为 .
能力提升
1.(2006·长沙)已知在25℃、105Pa时,1mo1C(石墨)完全燃烧生成CO2气体,放热393.5kJ,1mo1CO完全燃烧生成CO2气体,放热283.0kJ,下列说法正确的是 ( )
A.在25℃、105Pa时,C(石墨)燃烧生成CO气体的热化学方程式是:2C(石墨)+O2(气)=2CO(气);△H=110.5kJ/mo1
B.C(石墨)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放热283.0kJ
C.C(石墨)和CO2(气)反应生成CO(气)的反应是吸热反应
D.取等物质的量的金刚石和石墨,如果金刚石燃烧生成CO2的反应热大于石墨燃烧生成CO2的反应热,则可以断定从石墨转变为金刚石需要吸热
2.(2006·山东)已知下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2 (g)=2H2O(1);△H= -571.6kJ/mo1,C3H8(g)+5O2 (g)=3CO2(g)+4H2O(1);△H= -2220kJ/mol,实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mo1,完全燃烧时放出3847kJ的热量,则混合气体中氢气与丙烷的体积比为( )
A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1
3.(2005·东城)2003年10月15日我国成功发射了第一艘 载人航天飞船一“神舟”五号。从此我国进入了航天大国和航天强国的行列。发射“神五”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气.已知;
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ/mo1。
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H= 一534kJ/mo1
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是 ( )
A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1);△H= 一1135.7kJ/mo1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H= 一1000.3kJ/mol
C.N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(1);△H= 一1135.7kJ/mol
D. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=一1135.7kJ/mo1
4.(2005·南通)阿伏德罗常数值记为NA,则关于C2H2(气)十5/2O2(气) =2CO2(气)+H2O(液);
△H= 一1300kJ·mol-1的下列说法中,正确的是 ( )
A.有10NA个电子转移时,吸收1300kJ的船量
B.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ能量
C.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ能量
D.有2NA个碳氧双键生成时,放出1300kJ能量
5.(2005·海淀)已知:101kPa时辛烷的燃烧热为5518hJ·mo1-1,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ·mo1-1,则下列热化学方程式书写正确的是
①C8H18(1)+ 25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=+5518kJ·mol-1
②C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H= 一5518kJ·mo1—1
③H++OH- = H2O;△H=一57.3kJ·mol—1
④NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O;△H=+57.3kJ·mo1—1
A.①③ B.②③ C.②④ D.只有②
6.(2006,南通)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mo1化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:P—P198kJ·mol-1、P—O360KJ·mol-1、氧气分子内氧原子间的键能为498KJ. mol -1,则P4+3O2=P4O6的反应热△H为( )
A.+1638kJ·mol-1 B.一1638 kJ·mol-1 C.一126 kJ·mol-1 D.+126 kJ·mol-1
7.(2005·全国高考·天津·29)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P),在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1mo1P与O2反应生成固态P2O3的
反应热△H 。
(3)写出lmo1P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
8.(2005·太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和氧化剂H2O2,当它们混合时即产生大量N2和水蒸气放出大量热。已知0.4mo1 N2H4(1)与足量H2O2 (1)反应生成N2和水蒸气放出256.65kJ的热量。
(1)写出N2H4和H2O2的结构式;N2H4 ,H2O2 。
(2)写出反应的热化学方程式: 。
(3)已知H2O(g)=H2O(1) △H:一44kJ/mo1,则16g液态肼与足量H2O2 (1)反应生成N2和液态水时,放出热量 kJ。
(4)上述反应用于火箭推进器,释放出大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的特点是 .
9.(2005·武汉模拟)化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同,这就是盖斯定律。盖斯定律的重要用途之一就是间接计算有些反应的反应热。
1mo1气态钠离子和1mol气态氯离于结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热量为氯化钠晶体的晶格能.
①下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是 ( ) 。
A、Na+(g)+C1-(g)=NaCl(s);△H B、Na(s)+1/2C12(g)=NaCl(s);△H1
C、Na(s) = Na(g);△H2 D、Na(g)-e- = Na+(g);△H3
E、1/2Cl2(g)=C1(g);△H4 F.Cl(g)+e?=Cl?(g);△H5
②写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式
TiO2 → TiCl4
② 冷却
滤液
过滤
① Fe
滤渣(弃)
热过滤
Fe3+ 、Fe2+
TiO2+ 、SO42-
钛铁矿
浓H2SO4
353K
H2TiO3
TiO2+ 、SO42-

煅烧
水浸
FeSO4 ·7H2O
TiO2
Mg
800℃,Ar
Ti
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第三讲 化学反应中的能量变化 燃烧热与·中和热 目标要求 完成情况
考纲要求:1、了解化学反应中的能量变化、放热反应和吸热反应 了解
2、理解反应热、燃烧热和中和热等概念 理解
3、掌握热化学方程式的意义及书写方法 掌握
4、掌握有关燃烧热的计算 掌握
5、中和热的测定 掌握
考点预览: 1、化学反应中的能量变化、放热反应和吸热反应2、反应热的概念,化学反应过程中能量变化与放热、吸热的关系3、热化学方程式的概念,正确书写热化学方程式4、燃烧热和中和热等概念;有关燃烧热和中和热的简单计算5、化石燃料的利弊,新能源的开发,燃料充分燃烧的条件6、中和热的测定7、能量变化的综合利用
第一章 化学反应及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化 燃烧热与·中和热
考点1 放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
定义 的化学反应 的化学反应
形成原因 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 生成物具有总能量
与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
表示方法 ΔH<0 ΔH>0
图示
实例
总的原则要记住;所有的水解和电离过程都是 的; 燃烧反应,中和反应都是 的。
大多数的分解反应都是吸热的,大多数的化合反应都是放热的。也有例外,以下反应都是吸热反应,应掌握:
①H2+I2? 2HI
②N2+O2 2NO
③CO2+C? 2CO
④C十H2O(g)? CO+H2
⑤N2O4? 2NO2
[例1] (2005·成都模拟)下列说法正确的是( )
A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B、任何放热反应在常温条件下一定能发生
C、反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下(如常温,加热等)也能发生
(例2) (2004·全国理综·13)已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ·mol-1,
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ·mol-1
据此判断,下列说法正确的是 ( )
A、由石墨制备金刚石是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的高
分析:由题给两热化学方程式相减得:C(石墨)= C(金刚石); ΔH=+1.9kJ·mol-1,由此可知石墨转化为金刚石为吸热反应,等质量的石墨的能量比金刚石的低,A正确
考点2 热化学方程式的书写
与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式要求外还应注意以下五点:
(1) ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“ ”隔开。若为放热反应,ΔH为“ ”:若为吸热反应,ΔH为“ ”。ΔH的单位一般

(2)注意反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH在25℃、101325Pa下测定的,可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的 。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
(4)注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。
(5)由于ΔH与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
例如:已知H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(1); ΔH=-285.8kJ·mol-1则:
H2O(1)=H2(g)+1/2 O2(g);ΔH=+285.8kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);ΔH=-571.6kJ·mol-1
[例] (2005·南京)已知在25℃,101kPa下,1gC8H18(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.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);ΔH=-48.40kJ·mol-1
B.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518kJ·mol-1
C.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=+5518kJ·mol-1
D.C8Hl8(1)+25/2 O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-48.40kJ·mol-1
点拨:先看物质状态,再看ΔH的正负,最后看方程式前系数与ΔH数值一致。
考点3 盖斯定律及其应用
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即:
甲 ΔH 乙 ΔH=ΔH1=ΔH2
甲 ΔH1 丙 ΔH2 乙
如:已知下列三个热化学方程式
①H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)==CO2(g);ΔH=-393.5kJ·mol-1
③C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g);ΔH=+131kJ·mol-1
写出碳燃烧生成CO2和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律,对几个化学方程式变换和叠加,可以得出要写的化学方程式,对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。
所以由①+③可得;C(s)+1/2 O2(g)==CO(g);ΔH=-110.8kJ·mol-1……,④,
同样由②一④可得;CO(g)+1/2 O2(g)==CO2(g);ΔH=-282.7kJ·mol-1。
例(2004,广东)100g碳粉燃烧所得气体中,CO占1/3 ,CO2占2/3 体积,且:C(s)+1/2 O2(g)==CO(g); ΔH=-110.35kJ·mol-1
CO(g)+1/2 O2(g)==CO2(g) ΔH=-282.7kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是 ( )
A、392.92kJ B、2489.44kJ C、784.92kJ D、3274.3Kj
考点4燃烧热
(1)概念:在 时, 物质 生成 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ·mol-1表示。
注意;生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热,
(2)表示的意义:例如C的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量。
(3)书写热化学方程式:燃烧热是以 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如;
(4)燃烧热的计算;
Q放=n(可燃物)×ΔH c
n为可燃物的物质的量:ΔH c为可燃物的燃烧热。
(例) (2005.全国高考,江苏·4)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18),甲烷(CH4)的热化学方程式分别为 ( B )
H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(1);ΔH=-285.8kJ·mol-1
CO(g)+ O2(g)==CO2(g);ΔH=-283.0kJ·mol-1
C8H18(l)+1/2 O2(g)==8CO2(g)+9H2O(1);ΔH=-5518kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1);ΔH=-890.3kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8Hl8、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)
考点5 燃料的充分燃烧
(1)化石燃料:包括 、 、 等,属非再生能源。
(2)充分燃烧的条件,要有 且要有 。
(3)不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源,易产生污染物。
(4)煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧器,煤的气化和液化,转化为水煤气或于馏煤气
(例) (2003)我国锅炉煤燃烧采用沸腾炉逐渐增多,采用沸腾炉好处在于 ( )
A、增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B.减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成
C、提高煤炭的热效率并减少CO的排放
D.使得燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率
考点6 中和热
(1)概念:在 中,酸跟碱发生中和反应生成 ,这时的反应热,叫中和热。
(2)理解时应注意,
①稀溶液是指溶于大量水的离子。
②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③中和反应的实质是 ,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
(3)中和热的表示, 。
注:以下反应热均非中和热:
①1/2 H2SO4(aq)+1/2 Ba(OH)2(aq)== 1/2BaSO4(s)+H2O(1)
②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(此处还有NaOH的溶解热),
③CH3COOH(aq)+NaOH(aq)==CH3COONa(aq)+H2O(1)(此处还有CH3COOH的电离热)
(例) (2004·深圳)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:
H十(aq)+OH-(aq)==H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1;分别向1L 0.5mo1·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸,②浓H2SO4,③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为ΔH l、ΔH2、ΔH3它们的关系正确的是( )
A、ΔH l>ΔH2>ΔH3 B、ΔH2<ΔH3<ΔH l
C.ΔH l= ΔH2=ΔH3 D、 ΔH l<ΔH3<ΔH2
考点7 中和热的测定
(1)主要仪器,
大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个孔),环形玻璃搅拌棒。
(2)实验步骤:
①组装仪器如图所示。
②分别量取50mL 0.5mo1·L-1的盐酸和50mL0.55 mo1·L-1NaOH溶液,记录起始温度t1。
③混合反应并准确量取混合液最高温度,记录终止温度t2。
④重复实验二次,取平均值。
⑤计算△H;
(3)可能的误差:
①未及时测出最高温度——其值 ,
②使用一个量筒且未清洗干净——其值 。
③烧杯过大——其值 。
(4)注意事项
①为了保证0.50 mo1·L-1的盐酸完全被NaOH中和,采用0.55 mo1·L-1NaOH溶液,使碱稍稍过量。
②实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值 。
[例] (2004.1连云港一模)用50mL 0.50 mo1·L-1的盐酸与50mL0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题;
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替 (填“能”或“不能”),其原因是 ;
(3)为什么氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mo1·L-1,实验中若改用60mL0.50 mo1·L-1的盐酸与50mL 0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热 (填“相等“不相等”);
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成lmol H2O时,放出57.3kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为, ,
(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得的结果偏低,请你分析结果偏低的原因可能是 (填字母代号)。
a、测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
b、把量筒中的氢氧化钠溶液倒人小烧杯时动作迟缓
c、做本实验的当天室温较高
d、将50mL 0.55 mo1·L-1的氢氧化钠溶液取成了50mL 0.55 mo1·L-1的氨水
e、在量取盐酸时仰视读数
考点8 能量变化的综合利用
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人类对能源的需求越来越大。它对周围的环境产生了越来越大的影响,因此能源问题成为涉及人类生活和世界发展的热点问题。从能源问题可引出很多学科的知识要点,以不同角度设问的综合试题成了考查学生分析问题解决问题能力的试金石。灵活运用能量间的相互转化关系是解决该类问题的关键。
最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染少。
[例] (2004·泰安市)有专家指出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,使之能够实现,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为
A、化学能 B.热能 C、生物能 D、电能
高考真题
1、(2006江苏8)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C
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
2、(2006天津13)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
3、(2006重庆卷10).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.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1 400 kJ/mol
4、(2005年高考全国理综卷I 8)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则已炔燃烧的化学方程式正确的是( A)
A.;
B.;
C. ;
D.;
5、(2004年全国理综版4)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 ( B )
A.CH3OH(l)+O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8 kJ/mol
B.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=-725.8 kJ/mol
D.2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1452 kJ/mol
6、(04年上海高考7)实验室制取下列气体,其反应放热的是 ( C )
A.由无水醋酸钠制CH4 B.由乙醇制C2H4
C.由电石制C2H2 D.由氯酸钾制O2
7、(04年京浙理综13)已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H= —393.51kJ·mol-1
C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H= —395.41kJ·mol-1
据此判断,下列说法正确的是 (A)
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
8、(04年广东考1)已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol,当它氧化生成1g水时放出的热量是(A)
A、26.0kJ B、51.9kJ C、155.8kJ D、467.3kJ
9、(04年湖北理综8)已知
(l) =H2O(g) △H1=a kJ·
(2) =2H2O(g) △H2=b kJ·
(3)=H2O(l) △H3=c kJ·
(4) =2H2O(l) △H4=d kJ·
下列关系式中正确的是()C
A. a<c <0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
10、(2000年山西理综14)有如下三个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的以下表述中正确的是(D)
A、它们都是吸热反应 B、a、b和c均为正值 C、a=b D、2b=c
11、(2002年上海春季考题20)“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 B
A 氯化钠 B 固体硝酸铵 C 固体氢氧化钠 D 生石灰
12、(1994年全国考21).一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为ΔH,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100gCaCO3沉淀,则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是 (C)
(A)0.5ΔH (B) ΔH (C)2ΔH (D)5ΔH
13、(2005年高考天津理综)(14分)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
ΔH= 。
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式: 。
答案:(1)P2O3 P2O5 2.75 3.55
(2)-(20X-Y)kJ/mol
(3)P(s)+O2(g)=P2O2(s);△H=-(20X-Y)kJ/mol
14、(2005年江苏高考)(8分)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/kJ·mol—1 460 360 436 431 176 347
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”
SiC Si; SiCl4 SiO2
(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s) + 4 HCl(g)
该反应的反应热△H = kJ/mol.
参考答案:21.(8分)
(1)> < (2)如图 (3)+236
15、(2005年广东高考题)(12分)
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第________周期,第_______族。
(2)步骤①加Fe的目的是___________________________________________;
步骤②冷却的目的是___________________________________________________。
(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是_____________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入__________________处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
己知:①C (s) +O2 (g) = CO2 (g); △H = -393.5 kJ·mol-1
②2CO (g) + O2 (g) =2CO2 (g); △H = -566 kJ·mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(s) + O2(g); △H = +141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s) + 2CO (g)的△H= _____ __________。
反应TiCl4 +2Mg =2MgCl2 + Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。
(1) 4 ⅣB
(2)将Fe3+ 还原为Fe2+
析出(或分离、或得到)FeSO4·7H2O
(3) FeSO4·7H2O
石灰(或碳酸钙、废碱)
(4) - 80 kJ·mol-1
防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
16、(2005年高考北京理综)(13分)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101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/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 mLO2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bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为
(保留2倍小数)。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是 。
答案:(1)1∶4
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1);△H=-891kJ/mol
(3)①0.33 ②b≥5a/4
基础过关
1,(2006.江苏)下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A.氢气的燃烧热为285.5KJ/mo1,则水电解的热化学方程式为:
2H2O(1) =2H2(g)+O2(g) ;△H=+285.5KJ/mo1
B.1moI甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为: 1/2CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(1);△H=-445kJ/mol
C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221kJ·mol-1,则可知C的燃烧热为110.5kJ/mo1
D.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(1);△H= 一57.3kJ/mol
2.(2005。崇文)分析下面的能量变化示意图1—35,下列热化学方程式正确的是 ( )
A.2A(g)+B(g)=2C(g);△H=a kJ/mol (a>0)
B.2A(g)十B(g)=2C(g);△H=a kJ/mol (a<0)
C.2A十B=2C;△H=a kJ/mol (a<0)
D. 2C=2A+B;△H=a kJ/mol (a>0)
3.(2005·华中师大一附中)下列热化学方程式能表示可燃物燃烧热的是 ( )
A.H2(g)+C12(g)=2HCl(g);△H= 一184.6kJ/mo1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); △H=一802.3kJ/mo1
C.CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=一283kJ/mo1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H=一571.6kJ/mo1
4。(2005·石家庄)下列各图1—3—6中,表示正反应是吸热反应的图象是 ( )
6.(2004·全国、湖南、湖北·8)已知
(1)H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g);△H1=akJ·mo1—1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=bkJ·mo1—1
(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1);△H3=ckJ·mo1—1
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H4=dkJ·mo1—1 下列关系式中正确的是( )
A.ad>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
7.(2004·太原)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4, 0.5mo1CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态H2O时,放出445kJ热量,则这个反应的热化学方程式为 ,CH4的燃烧热为 .
能力提升
1.(2006·长沙)已知在25℃、105Pa时,1mo1C(石墨)完全燃烧生成CO2气体,放热393.5kJ,1mo1CO完全燃烧生成CO2气体,放热283.0kJ,下列说法正确的是 ( )
A.在25℃、105Pa时,C(石墨)燃烧生成CO气体的热化学方程式是:2C(石墨)+O2(气)=2CO(气);△H=110.5kJ/mo1
B.C(石墨)不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放热283.0kJ
C.C(石墨)和CO2(气)反应生成CO(气)的反应是吸热反应
D.取等物质的量的金刚石和石墨,如果金刚石燃烧生成CO2的反应热大于石墨燃烧生成CO2的反应热,则可以断定从石墨转变为金刚石需要吸热
2.(2006·山东)已知下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2 (g)=2H2O(1);△H= -571.6kJ/mo1,C3H8(g)+5O2 (g)=3CO2(g)+4H2O(1);△H= -2220kJ/mol,实验测得氢气和丙烷的混合气体共5mo1,完全燃烧时放出3847kJ的热量,则混合气体中氢气与丙烷的体积比为( )
A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1
3.(2005·东城)2003年10月15日我国成功发射了第一艘 载人航天飞船一“神舟”五号。从此我国进入了航天大国和航天强国的行列。发射“神五”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气.已知;
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ/mo1。
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H= 一534kJ/mo1
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是 ( )
A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1);△H= 一1135.7kJ/mo1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H= 一1000.3kJ/mol
C.N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(1);△H= 一1135.7kJ/mol
D. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=一1135.7kJ/mo1
4.(2005·南通)阿伏德罗常数值记为NA,则关于C2H2(气)十5/2O2(气) =2CO2(气)+H2O(液);
△H= 一1300kJ·mol-1的下列说法中,正确的是 ( )
A.有10NA个电子转移时,吸收1300kJ的船量
B.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ能量
C.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ能量
D.有2NA个碳氧双键生成时,放出1300kJ能量
5.(2005·海淀)已知:101kPa时辛烷的燃烧热为5518hJ·mo1-1,强酸与强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ·mo1-1,则下列热化学方程式书写正确的是
①C8H18(1)+ 25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=+5518kJ·mol-1
②C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H= 一5518kJ·mo1—1
③H++OH- = H2O;△H=一57.3kJ·mol—1
④NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O;△H=+57.3kJ·mo1—1
A.①③ B.②③ C.②④ D.只有②
6.(2006,南通)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mo1化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:P—P198kJ·mol-1、P—O360KJ·mol-1、氧气分子内氧原子间的键能为498KJ. mol -1,则P4+3O2=P4O6的反应热△H为( )
A.+1638kJ·mol-1 B.一1638 kJ·mol-1 C.一126 kJ·mol-1 D.+126 kJ·mol-1
7.(2005·全国高考·天津·29)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P),在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为YkJ/mol,则1mo1P与O2反应生成固态P2O3的
反应热△H 。
(3)写出lmo1P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
8.(2005·太原)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和氧化剂H2O2,当它们混合时即产生大量N2和水蒸气放出大量热。已知0.4mo1 N2H4(1)与足量H2O2 (1)反应生成N2和水蒸气放出256.65kJ的热量。
(1)写出N2H4和H2O2的结构式;N2H4 ,H2O2 。
(2)写出反应的热化学方程式: 。
(3)已知H2O(g)=H2O(1) △H:一44kJ/mo1,则16g液态肼与足量H2O2 (1)反应生成N2和液态水时,放出热量 kJ。
(4)上述反应用于火箭推进器,释放出大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的特点是 .
9.(2005·武汉模拟)化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同,这就是盖斯定律。盖斯定律的重要用途之一就是间接计算有些反应的反应热。
1mo1气态钠离子和1mol气态氯离于结合生成1mol氯化钠晶体所释放出的热量为氯化钠晶体的晶格能.
①下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶体的晶格能的是 ( ) 。
A、Na+(g)+C1-(g)=NaCl(s);△H B、Na(s)+1/2C12(g)=NaCl(s);△H1
C、Na(s) = Na(g);△H2 D、Na(g)-e- = Na+(g);△H3
E、1/2Cl2(g)=C1(g);△H4 F.Cl(g)+e?=Cl?(g);△H5
②写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式
TiO2 → TiCl4
② 冷却
滤液
过滤
① Fe
滤渣(弃)
热过滤
Fe3+ 、Fe2+
TiO2+ 、SO42-
钛铁矿
浓H2SO4
353K
H2TiO3
TiO2+ 、SO42-

煅烧
水浸
FeSO4 ·7H2O
TiO2
Mg
800℃,Ar
Ti
PAGE
12006年8月10日高三化学备课组:聂春生 张永平 谢世贤。 组长:聂春生
行知中学高考化学第一轮复习教案
第四单元 卤素
第一讲 氯气
课题:第一讲 氯气 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氯气的性质。 掌握
2.掌握次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。 掌握
3.掌握氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 掌握
考点预览:1.氯气的性质。2.次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。3. 氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 。
一。考点回顾
(一) 氯气的性质
1.氯气的物理性质 氯气呈 色有 气味, 毒,密度比空气 易液化,能溶于水的气体。
思考:发生液氯泄漏时人应往地势 (填高。低)的 (填顺逆)风方向转移。
常温下呈气态的单质有:H2、N2、O2、O3、F2、Cl2及稀有气体。
有颜色的气体有:F2、Cl2、O3、NO2.
易液化气体:Cl2、SO2、NH3.
闻气方法:
2.氯气的化学性质——Cl原子最外层有 个电子,表现强 性
(1)与金属的反应 Cu + Cl2 → 现象 :
Fe + Cl2 → 现象:
思考:常温Fe能否与干燥Cl2反应?你能举出实例吗?
,实例:
注意:由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为 色固体,只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.
思考:[CuCl4]2-+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl-
(绿色) (蓝色)
在此平衡体系中,改变下列条件:①加入适量NaCl ②加入适量AgNO3 溶液 ③加入适量水,溶液颜色将如何改变?①溶液颜色 ②溶液颜色 ③溶液颜色
(2)与非金属的反应
Cl2 + H2 → 现象:a、点燃 (盐酸的工业制法) b、光照 (故不能用与工业制盐酸).
氯气除与H2反应外,还能与P、S、Si等非金属反应
2P+3Cl2 点燃 2PCl3 PCl3+Cl2=PCl5 反应现象:有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应.其中PCl3具有重要用途——生产农药敌百虫.
PCl3、PCl5均能水解 PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
Si+2Cl2 高温 SiCl4——工业制单晶硅(高纯硅)的重要反应.
(3)与水的反应
Cl2+H2O HCl+HClO(歧化反应)——非常重要的平衡,其混合溶液液称氯水,新制 氯水中存在的微粒 分子: , , 。
离子: , , , 。
HClO强 常用来 ,也是一种弱
新制氯水的主要成分是Cl2、HCl、HClO,久置氯水的成分HCl。
氯水的保存:
思考:a、如何证明氯水中存在Cl2、Cl-、HClO 试写出相应的操作方法和离子反应方程式:
操作方法: 方程式:
操作方法: 方程式:
操作方法:
b、往氯水中滴加紫色石蕊试液可观察到的现象是
c、0.224L(标况)Cl2溶于2L水中,Cl2、Cl-、HClO物质的量之和 0.01mol (填大于、小于或等于)
d、用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使所得溶液变质的是 ( )
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A.只有②④ B.只有④⑤
C.只有①④⑤ D.全部
(4)与碱的反应:Cl2 + NaOH → (常用与吸收多余的 Cl2 )
思考1:标准状况aL H2与Cl2混合气体光照爆炸后的所有物质恰好使bmol NaOH完全转化为盐,则b与a的关系是:bCl2 + Ca(OH)2 → (工业制漂白粉)
思考2:漂白粉的主要成分是 和 , 是有效成分是 (用化学式表示);漂白粉的漂白原理是: ,
CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2, Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
漂白粉露置于空气中失效的原理是:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO 2HClO==2HCl + O2
思考3:a、工业上用Cl2与Ca(OH)2反应来制取漂白粉有何优点?(形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐,便于运输、保存).
b、自来水净化过程可用液氯和绿矾(FeSO4. 7H2O)来净化消毒,也可用氯胺(NH2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程.
, ,
, 。
b、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-, Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+——净化
Cl2+H2O HClO+HCl——杀菌 NH2Cl+H2O NH3+HClO)
(5)与还原性物质的反应
Fe2++Cl2 — I-+Cl2 —
SO32-(SO2)+Cl2+H2O — Cl2 + H2S --
Cl2 + HBr --- Cl2 + HI--
3Cl2(足量) + 2FeBr2--
3Cl2(少量) + 6FeBr2--
(6)与有机物的反应
取代反应CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
o +Cl2 Fe o-Cl+HCl
加成反应 CH2=CH2+Cl2 CH2-CH2
Cl Cl
(二).氯气实验室制法
(1)反应原理 。
(2)装置类型 。
(3)仪器名称 。
(4)收集方法 。
(5)净化方法 。
(6)尾气吸收 。
4.氯气工业制法(用方程式表示)

反应原理:MnO2+4HCl(浓)△ MnCl2+Cl2↑+2H2O
思考:(1)在这个反应中:
①盐酸的作用: (还原剂与酸)
②足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量 1mol(填小于或等于或大于)(小于),其可能原因是:a、 .
b、 .
③该反应加热温度为什么不能太高?(盐酸是挥发性酸,温度再高Cl2中HCl含量高)
④若实验室没有浓盐酸,可用什么代替?写出化学方程式.

(NaCl固体和浓H2SO4,2NaCl+MnO2+2H2SO4 △ MnSO4+ Na2SO4+Cl2↑+2H2O,亦可用NaCl和NaHSO4固体代替)
⑤其它可能生成Cl2途径有:
2KMnO4+16HCl(浓)—— KClO3+6HCl(浓)
K2Cr2O7+14HCl(浓)—— PbO2+4HCl(浓)——
Ca(ClO)2+4HCl(浓)—— NaCl+H2O 电解 (工业制 Cl2)
⑥历史上曾用地康法制Cl2:HCl(气)+O2Cl2+H2O试根据以上反应比较KMnO4、MnO2、O2三种物质的氧化性强弱 (KMnO4>MnO2>O2)
(2)发生装置除用来制Cl2还可用来制取哪些气体?
(HCl、SO2、CO、NO等)
(3)除杂装置(洗气)——除去Cl2中少量HCl、水蒸气,可先通入饱和食盐水(亦可用水)除去HCl,再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水.
用向上排空气法
(4)收集装置 验满: ①观察法(黄绿色)
②湿淀粉——KI试纸(或品红试纸)
③湿石蕊试纸
④浓氨水, 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(5)吸收装置——烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)
二。典型例题
[例1]将KMnO4与 KClO3的混合物加热可得气体A ,在反应后的残留固体中加入一定量的浓 H2SO4并加热,又可得到单质气体B 。写出有关化学方程式

解析:此题是两种制气体实验的结合,以上两种钾盐是制取O2的主要药品,由于KMnO4分解时有O2和MnO2 、 K2MnO4 产生,产物中MnO2正好做KClO3制O2的催化剂,当加入一定量的浓 H2SO4并加热时,其中的KCl、MnO2与浓H2SO4产生单质Cl2。答案:O2 Cl2
[例2]某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,经测定ClO- 与ClO-3的浓度之比为1:3,则Cl2与 NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 ( )
A. 21 :5 B. 11:3 C. 3:1 D. 4:1
解析:根据Cl2通入NaOH溶液中所发生两个反应Cl2+2NaOH = NaCl + NaClO +H2O 3Cl2+6NaOH =5 NaCl + NaClO3 +3H2O从 ClO- 与ClO-3的浓度之比为1:3,利用电子得失数目相同,不难推出Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为4:1
答案:D
[例3].市场上销售的“84”消毒液,其商品标识上有如下叙述:①本品为无色液体,呈碱性 ②使用时加水稀释③可对餐具、衣物进行消毒,可漂白浅色衣物。其有效成分可能是 ( )
A.Cl2 B.SO2 C.NaClO D.KMn04
三。高考真题
1.(05全国卷Ⅱ)下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是
A.O2 B.N2 C.F2 D.Cl2
2.(05北京)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是
A.Mg、AlCl3、NaAlO2 B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3、BaCl2 D.Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
3、(05广东)碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子IxOyn-。由2个IO正八面体共用一个面形成的IxOyn-的化学式为
A、 B、 C、 D、
4、(04全国理II 13)常温下,下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是( )
A.MnO2 CuO FeO B.(NH4)2SO4 K2SO4 NH4Cl
C.AgNO3 KNO3 Na2CO3 D.Na2CO3 NaHCO3 K2CO3
5.(04全国理III老课程9)有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成,分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实验。 (1)逐滴加入6mol·L-1盐酸,同时不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后得到无色透明溶液。(2)加热试管中的白色粉末,试管口有水滴凝结(3)逐滴加入6 mol·L-1硫酸,同时 不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后试管中还有白色不溶物。下列混合物中符合以上实验现象的是( )
A.NaHCO3、AgNO3 B.BaCl2、MgCO3
C.NH4HCO3、MgCl2 D.CaCl2·6H2O、Na2CO3
6.(04江苏化 5)向一种溶液中滴加另一种溶液后,溶液的颜色不发生变化的是( )
A.碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D.高锰酸钾酸性溶液中滴加亚硫酸钠溶液
7.(04江苏化 7)下列实验操作正确的是 ( )
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 B.用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C.制取氯气时,用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应,并用排水集气法收集
D.配制氯化铁溶液时,将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中,再用水稀释到所需浓度
8.(04 上海化8)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g (A>B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( C)
9.(04全国理综III 29)(14分)A、B、C、D、E分别代表5种微粒,每种微粒中都含有18个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子,B、D和E都是分子;又知在水溶液中A跟B应可生成C和D;E具有强氧化性。请回答:
(1)用化学符号表示上述5种微粒:
A ,B ,C ,D ,E 。
(2)在水溶液中A跟B反应的离子方程式是: 。
(1)A S2- , B HCl, , C Cl- , D H2S, , E F2 。
(2)S2-+2H+=H2S↑ ,
10.(04年江苏高考题)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2
2KCl03 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2+ K2SO4 + 2 CO2+ 2 H2O
下列说法正确的是( )
A. KCl03在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被氧化 D. 1mol KCl03参加反应有2mol电子转移
四。自我检测
1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( ) A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeCl3 D. AlCl3
2.为防止贮存液氯的钢瓶被腐蚀,装氯气之前钢瓶必须 ( )
A.充入稀有气体 B. 除去铁锈 C. 彻底干燥 D. 放入铁粉
3. 氯水的漂白作用是通过 ( )
A.中和作用 B. 氧化作用 C. 漂白粉分解 D. 还原作用
4.漂白粉在空气中容易失效的原因是( )
A.次氯酸不稳定,易分解 B. 氯化钙易潮解
C.Ca(ClO)2易与盐酸反应 D. Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应
5.次氯酸钙可与浓盐酸反应生成氯气。若用贮存过久的漂白粉与浓盐酸反应,制得的氯气中可能含有的杂质气体是(填化学式) 。
6. 关于氯水的叙述正确的是( )
A.氯水中只含CL2和H2O分子
B. 新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色
C.光照氯水有汽泡冒出,该气体是Cl2
D. 氯水放置数天后,pH值变小,几乎无漂白性
7. 下列褪色过程不是因为氧化还原反应而褪色的是( )
A.SO2气体通入到溴水中使溴水褪色
B.氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,加入NaOH后不变红
C.乙二酸能洗去溅在布条上的蓝墨水
D.在含有碘单质的淀粉溶液中,加入KOH溶液后蓝色褪去
8. 在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075mol/L B. 0.0018mol/L C. 0.075mol/L D. 0.08mol/L
9. 检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液 D. 用湿润的淀粉碘化钾试纸
10.为防止吸进氯气中毒,可以用浸有某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子。该物质可以是( )
A.NaOH B. Na2CO3 C. NH3 D. Na2SO3
11.欲除去氯气中少量的氯化氢气体,可选用的试剂是 ( )
A.氢氧化钠溶液 B. 硝酸银溶液C. 饱和食盐水 D. 饱和碳酸钠溶液
12.为了从新制的氯水中制得高浓度的HCLO,可向氯水中加入的试剂是( )
A.Na2CO3 B. H2SO4 C. CaCO3 D. Ca(OH)2
(酸性:H2CO3》HClO》HCO3-)
13.用1mol MnO2和含HCl为4mol的浓盐酸充分反应(共热),在不考虑HCl挥发的情况下,得到的氯气的物质的量 ( )
A.等于2mol B. 等于1mol C. 小于1mol D. 大于2mol
14.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol/L。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol),丙瓶不变。片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.甲=乙>丙 B. 甲>丙>乙 C. 丙>甲=乙 D. 乙>丙>甲
15.在相同条件下,下列物质分别与H2反应,当消耗等物质的量的H2放
出热量最多的是 ( )
A.Cl2 B.Br2 C. I2 D. S
16. 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氯气时转移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价
17.氯气是有毒的,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可用的防御方法是( )
A人、畜应躲到低洼的地方。
B人、畜应到较高的地方去。
C人、畜应多喝豆浆和牛奶。
D可用肥皂水浸湿软布蒙面。
18.有X、Y、Z三种元素(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,某水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;(4)每两个X2分子能与一个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;(5)Z单质溶于X2Y中,所得到溶液具有漂白性。试写出其元素符号:X Y Z ,以及化合物的分子式:XZ ,X2Y 。
19.2004年7月30日,位于秦皇岛海港区涂庄的一化学试剂厂,发生氯气泄露事故,泄露出的氯气迅速向周围的居民区蔓延,所到之处草木枯黄、大片蔬菜被毁。请回答下列问题:
(1)如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?(山坡上/低洼处) ;
(2)如果你在该厂实验室准备撤离时,应该准备什么样的简易“防毒面具”避免吸入较多的氯气? ;
(3)如果你当时在距离化工厂较近的居民家中,如何利用家中现成物质来制作简易“防毒面具”? ;
(4)消防官兵赶到现场处理,他们先把泄露的氯气钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水缸中,该物质是 ;
(5)对于弥漫在空气中没有散去的氯气,消防队员喷洒了一种挥发性化学物质水溶液进行处理,该化学物质是 ;
(1)山坡上(2)碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液浸湿毛巾
(3)肥皂水(或洗衣粉)浸湿毛巾(4)氢氧化钠溶液或者氢氧化钙溶液(5)浓氨水
19. 对某宇航员从太空某星球外层空间取回的气体样品进行如下分析:
①将样品溶于水,发现其主要成分气体A极易溶于水。
②将A的浓溶液与MnO2共热产生一种黄绿色气体单质B,将B通入NaOH溶液中生成两种钠盐。
③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C,C与B的混合气体经光照发生爆炸又生成气体A,实验测得反应前后气体体积不变。
据此回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A 、B 、C 。
(2)A的浓溶液与MnO2共热的化学反应方程式: 。
(3)气体B与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(4)科研资料表明,若该星球上有生命活动,则这些生物可能从该星球上液态氨的海洋中产生,因为那里的液氨相当于地球上的水。据此推测:该星球上是否有生命活动?简述理由。

1.D 2.C 3.B 4.A D 5.HCl 6.D 7.C 8.D9. D 10.B 11.C 12.C 13. C 14.B 15. 16AD 17.A 18.H O Cl HCl H2O18. (1)A: HCl B:Cl2 C: H2 (2) MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + H2O (3) Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (4) 无。因为HCl和NH3不能共存。
20。如图所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(氢硫酸)C(溴化亚铁溶液)D(碘化钾淀粉溶液)E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)F(水)H(紫色石蕊试液)
(1)A是氯气发生装置,其化学反应方程式是:
______________________________________________
(2)Ⅰ中b瓶内宜加入的液体最好是 。关闭Ⅰ中的活塞,在选取试剂正确且适量的前提下,制取氯气时c中的液面不明显上升,估计可能的原因是
。检查原因的简单方法是 ;怎样检验这一部分装置的气密性 。
(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行? 。简要说明理由 。
(4) 实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下列问题:
a、怎样证明氯气已充满了整个装置?
b、下列装置中的现象是B ;C
D ;E ;F 。
(5)G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,其产物为二氧化碳、和氯化氢,写出G中的反应的化学方程式 。装置F的作用是 。
(6)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是

(7)若将H处的烧杯中的溶液改为澄清的石灰水,反应过程中的现象为 (选填标号)
A、有白色沉淀 B、无现象 C、先生成白色沉淀而后消失
(8)G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,此时应该怎样操作 ;装置Ⅰ中的现象是
装置Ⅰ的作用是 。
(9)实验完毕后如将F中的溶液逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去,产生该现象的原因可能有两个,请用简要的文字说明:
①是由于 。
②是由于 。
简述怎样用实验的方法证明红色褪去原因是①或是②
(10)若将F中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有NaClO3,其物质的量比为2:1,则氧化剂和还原剂的物质的量比为:
[答案](1)MnO2 + 4HCl(浓)? MnCl2 + H2O + Cl2↑
2NaCl + 2H2SO4(浓)+MnO2= MnSO4 + Na2SO4 + 2H2O+ Cl2↑
6HCl(浓)+ KClO3 ? KCl+ 3H2O+ 3Cl2↑
(2)饱和食盐水
装置漏气 检查原因的简单方法:用湿润的碘化钾淀粉试纸靠近各接口处,漏气则试纸变蓝。检验这一部分装置的气密性:关闭分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,从c中向容器内加饱和食盐水,当c的下端浸入液面下且c中的液面高于b瓶内液面,并长时间不下降,则说明气密性好。(3)Ⅱ可行,Ⅲ不行。Ⅱ与Ⅰ原理相同,而Ⅲ中因c瓶口密封,体积不能改变,增大压强会有危险。(4)a、观察当整个装置内充满黄绿色气体时,说明氯气已充满整个装置。b、B:有浅黄色沉淀生成。C:溶液由浅绿色变为深红棕色。D:溶液变蓝。
E:生成白色沉淀。F:溶液变为浅黄绿色。(5)C + 2H2O+ 2Cl2 = CO2↑+ 4 HCl↑
向G中提供反应所需的水蒸气(6)生成的HCI使紫色石蕊试液变红色,剩余的氯气又与水作用生成次氯酸,又起漂白作用,使红色褪去。
(7)B(8)关闭Ⅰ处活塞。现象是:Ⅰ处b瓶内液面下降,c中液面上升。作用:贮存多余的氯气。(9)①是由于:F中的酸中和了氢氧化钠溶液而是红色褪去。 ②是由于:F中的HClO氧化漂白使红色褪去。向褪色的溶液中滴加氢氧化钠溶液,红色又出现,说明是原因①而不是原因②
(10)7:3
第二讲 卤族元素
课题: 第二讲 卤族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握卤素在性质上的相似性、特性和递变规律。掌握鉴别氯、溴、碘和卤化物的技能。 掌握
2。会以卤素知识为载体,判断拟卤素具有或不具有的性质,即解信息迁移题。 运用
3.掌握卤素单质的制备、收集、性质、保存与其它物质反应等实验题计算 掌握
考点预览:1.卤素在性质上的相似性、特性和递变规律。氯、溴、碘和卤化物的鉴别2 以卤素知识为载体,判断“拟卤素具有或不具有的性质,即信息迁移题。3.综合考查.卤素单质的制备、收集、性质、保存与其它物质反应等实验题计算。
一。考点精析
(一)知识结构
1.卤族元素原子结构、单质性质、制法和用途:
元素名称和符号
原子结构 原子序数 9 17 35 53
结构示意图
电子式
主要化合价 -1 -1,+1,+3,+5,+7 -1,+1,+3,+5 -1,+1,+3,+5
相同点 最外层电子数相同,都是 个电子
不同点 原子核外电子层数不同,依次增大
原子半径 ————————递增————————→
阴离子半径 ————————递增————————→
非金属活动性 ————————递减————————→
原子氧化能力 ————————递减————————→
阴离子还原能力 ————————递增————————→
物理性质 颜色和状态 气体 气体 色 体易挥发 色 体易升华
密度 ————————递增————————→
熔点(℃) ————————递增————————→
沸点(℃) ————————递增————————→
水中溶解性 分解水 ————————递减————→
有机溶剂 分解溶剂 ———————溶解性增大——→
化学反应` 与金属反应 nX2+2M=2MXn 与大多数金属反应 反应快慢F2>Cl2>Br2>I2
与H2反应 X2+H2=2HX 反应剧烈程度 F2>Cl2>Br2>I2
与磷反应 2P+3X2=2PX3(X2不足量) 2P+5X2=2PX5(X2足量) 现象:
与H2O反应 2H2O+2F2= (使水迅速分解) Cl2+H2O= (反应较慢) Br2+2H2O= (反应很慢) I2+H2O=HI+HIO(反应不明显)
与NaOH反应 2F2+4NaOH=4NaF+O2+2H2O X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(X=Cl,Br,I)
置换反应 分解水 X2+2Y-=2X-+Y2 (Y=Cl,Br,I)置换能力(Cl2>Br2>I2)
制法 2KHF2F2↑+H2↑+2KF 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(工业)MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O(实验室) 2NaBr+Cl2 =2NaCl+Br22NaBr+MnO2+3H2SO4Br2↑+2NaHSO4+MnSO4+2H2O 2KI+Cl2=2KCl+I22NaI+H2SO4+MnO2MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O
特性与检验 F2:能跟氙、氡等惰性气体反应生成XeF2. Cl2:本身呈黄绿色,氯水常用于杀菌消毒,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀 Br2:与皮肤接触产生疼痛而难治愈,与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀;能腐蚀 I2:使淀粉溶液变蓝,与AgNO3溶液反应生成黄色AgI沉淀
用途 制盐酸、塑料农药、漂白粉 染料工业、制AgBr制溴化物 碘酒、AgI、碘仿 制碘化物
2.卤化氢的结构、性质、制法和用途
名称和符号 HF(氟化氢、氢氟酸) HCl(氯化氢、氢氯酸) HBr(溴化氢、氢溴酸) HI(碘化氢、氢碘酸)
结构 结构与晶体 直线型分子、分子晶体 直线型分子、分子晶体 直线型分子、分子晶体 直线型分子、分子晶体
键的极性 ———————极性递减—————→
分子的极性 ———————极性递减—————→
键能 ———————递 减—————→
物理性质 稳定性 最稳定 稳定 不太稳定 不太稳定
熔点、沸点 -83.0℃,19.5℃ -114.6℃,-84.1℃ -88.5℃-67℃ -50.9℃-35.0℃
水溶液酸性 弱酸 强酸 强酸 强酸
化学性质 与金属反应产物 盐+H2 盐+H2 盐+H2 盐+H2
与碱性氧化物反应产物 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O
与碱反应产物 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O
与AgNO3反应 不反应 Ag++Cl-=AgCl↓(白色) Ag++Br=-AgBr↓(淡黄) Ag++I-=AgI(黄色)
与Ca2+反应 Ca2++2HF=CaF2↓+2H+ 不反应 不反应 不反应
X-的还原性 很弱 很弱 较强 较强
制法 2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑H2+Cl22HCl NaBr+H3PO4(浓) NaH2PO4+HBr↑H2+Br22HBr NaI+H3PO4(浓) NaH2PO4+HI↑H2+I2=HI(难)
用途 制氢氟酸、工艺业 制盐酸、H2、氯化物 制氢溴酸、溴化物 制氢 碘酸、碘化物
特性 银盐 溶于水 不溶于水 不溶于水 不溶于水
钙盐 不溶于水 溶于水 溶于水 溶于水
检验 Ca2++2F-=CaF2↓(白) Ag++Cl-=AgCl↓(白) Ag++Br-=AgBr↓(淡黄) Ag++I-=AgI↓(黄)
3.卤化物的性质和制法
项 目 化学性质 制备方法
跟金属反应(氧化性) Fe+CuCl2=Cu+FeCl22FeCl3+Cu=2Fe Cl2+CuCl2 金属与卤素反应 2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3
跟非金属反应(置换反应) 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Br2=2KBr+I2 金属与氢卤酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Fe+2HCl=FeCl2+H2
跟碱反应(复分解反应) MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓CuBr2 +2NaOHC=u(OH)2↓+2NaBr 金属氧化物与氢卤酸反应 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O
跟酸反应(复分解反应) CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑ 盐与氢卤酸反应 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
跟盐反应(复分解反应) NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3CaCl2+2NaFC=aF2↓+2NaCl 盐与卤素反应 MgSO4+BaCl2=MgCl2+BaSO4↓AgNO3+KBr=AgBr↓+KNO3
分解反应 2AgBr2Ag+Br22AgI2Ag+I2 碱与氢卤酸反应 NaOH+HCl=NaCl+H2OMg(OH)2+2HBr=MgBr2+2H2O
卤化氢为 气体, 溶与水,在潮湿空气中形成 ,水溶液都是挥发性的酸。
卤素单质都有颜色。卤化银见光分解。
(二)知识网络
(三)特性
1.Br2是常温下唯一呈 态的非金属单质,易挥发,蒸气有毒。保存液溴 采用 封法。
2.I2单质易 ,其蒸气呈 色, 遇I2变蓝; 可用与人工降雨, 可防止甲状腺肿。
3. 是常见含氧酸中最强酸,而 是氯的含氧酸中氧化性最强的酸。
4.F2 、HF均腐蚀玻璃,其反应原理可用化学反应方程式表示:

5.AgF易溶于水 ,其它卤化银都不溶于水;CaF2不溶于水,其它卤化钙都溶于水。
6.F2不能把氯、溴、碘从氢化物或盐溶液中置换出来,因发生2F2 + 2H2O = 4HF + O2
特性:
1. I2紫黑色固体,有金属光泽,易升华,遇淀粉变蓝色,I2和Fe反应生成Fe I2;溴——唯一的常温呈液态的非金属,易挥发保存时加水封。
2. 卤素常见的化合价有-1 +1 +3 +5 +7 几种,但F只有-1价,并无正价,因为F是最活泼的非金属。
3. 卤素单质都能跟水反应,常温一般生成HX和HXO,但F2跟H2O反应却生成HF和O2。
4. 卤素单质一般不跟稀有气体起反应,但氟却能跟跟氙、氪等起反应,生成氟化物。
5. 卤化氢都极易溶于水,在空气中形成白雾, HX都是大气污染物,其中只有HF剧毒,氢氟酸是弱酸,HCl、HBr、HI均是强酸,酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强。
6. 卤族元素中的Cl、Br、I的含氧酸有HXO、HXO2 、HXO3、 HXO4,但F却没有对应的含氧酸。HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,HClO4是最强酸。
7. 卤化银中,只有AgF可溶,且溶解性按AgF→AgI的顺序依次减小;AgCl AgBr AgI均具感光性,AgBr作感光材料,AgI作人工降雨材料;
8. CaCl2、CaBr2、CaI2都能溶于水,但唯有CaF2难溶;CaCl2易潮解,作干燥剂(不能干燥NH3).。
9. 氟氯烃 人们使用冰箱、空调时释放出的氟氯烃化合物,上升到平流层后,通过光化学反应大量消耗臭氧。破坏臭氧层的主要罪魁祸首是氟氯烃。
3、能使溴水褪色的物质
⑴金属:Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……
⑵碱:NaOH、Na2CO3 ……
⑶还原性气体:H2S、HI、SO2 ……
⑷还原性离子:S2-,SO32-,I -, Fe2+等
⑸①含碳碳双键或三键的或含醛基的有机物②酚类物质。
(四)知识小结
1.分清氯水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。
2.区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通。
3。卤素单质在不同溶剂中的颜色
溶剂单质 水 有机溶剂
Cl2
Br2
I2
二。典型例题
[例1]F2是氧化性最强的非金属单质,在加热条件下,等物质的量的F2与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体可能是 ( )
A.H2 B.HF C.O2 D.OF2
[解析]抓住等物质的量的F2与烧碱完全反应,根据氧化还原反应中得失电子数目相等就能正确求解。答案:D
[例2]在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:
RO3n- + 6I-+ 6H+=R-+3I2+3H2O
(1) RO3n-中R元素的化合价是 。
(2)R元素的原子最外层电子数是 。
[解析]从R- 知道是卤素,根据氧化还原反应中得失电子数目相等就能正确得到结论。答案:(1) +5 (2) 7
例3 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)离子。向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl- C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
例4向 NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是 ( )
A.NaCl 、 Na2SO4 B.NaCl 、NaBr、Na2SO4
C. NaCl 、 Na2SO4 、I2 D. NaCl 、NaI、 Na2SO4
三。高考真题
1.(05天津)A和B均为钠盐的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:
请回答:
⑴ 出A、B和C的化学式:A_______________,B______________,C____________。
⑵ 依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:
____________________________________________;
____________________________________________。
⑶ 写出将SO2气体通入K溶液发生反应的离子方程式:
___________________________________________。
⑷ 写出由F→H的化学方程式:
____________________________________________。
4.⑴ NaI NaClO AgI
⑵ 2I— + ClO— + H2O == I2 + Cl— + 2OH—
I2 + 5ClO— + 2OH— == 2IO3—+ 5Cl— + H2O
⑶ 2Fe3+ + SO2 + 2H2O == 2Fe2+ + SO42— + 4H+
⑷ Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
2、(05广东)某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有_______________(填代号,限填3项)。
A、试管 B、瓷坩埚 C、坩埚钳 D、铁三角架
E、泥三角 F、洒精灯 G、烧杯 H、墨筒
(2)第2步:Iˉ溶液的获取。操作是_________________________________________。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_________(填代号)。A、浓硫酸 B、新制氯水 C、KMnO4溶液 D、H2O2
理由是__________________________________________________________________。
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。
(1) B E F(2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻棒充分搅拌,煮沸,过滤
(3) D (4) 过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)
3.(05江苏)(8分)较低温度下,氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气,并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,用稀NaOH溶液吸收残余的氯气.分析实验结果发现:①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应,所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。试回答下列问题:
(1)上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克
(2)实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,试简要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。
(1)根据题意n(HCl) = 12 mol/L×0.2 L = 2.4 mol
n(MnO2) = 17.4 g÷87 g/mol = 0.2 mol
MnO2 + 4 HCl(浓) △ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
n(MnO2)∶n(HCl) = 2.4 mol∶0.2 mol = 12∶1 > 4∶1
所以浓HCl过量,应根据MnO2计算。根据制备氯气的化学方程式
n(Cl\2) = n(MnO2) = 0.2 mol
又因为:2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O
n[Ca(ClO)2] = 1/2 n(Cl2) = 1/2×0.2 mol = 0.1 mol
m[Ca(ClO)2] = 143 g/mol × 0.1 mol = 14.3 g
(2)①随着反应进行,温度升高,会产生副产物Ca(ClO3)2;
6Cl2 + 6Ca(OH)2 △ 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
②Cl2未与石灰乳完全反应,残余Cl2被NaOH溶液吸收
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
4.(04全国理III 26)(15分)下图表示制备无水无盐E的主要步骤:
已知B是石灰石,D盐含有约49%的结晶水,无水盐E可用作干燥剂。取少量E溶于水,向其中滴加硝酸后,再滴加硝酸银溶液,有白色沉淀F生成。
填写以下空白(写出化学式或名称):A ,C ,D , E ,F 。
A.HCl(盐酸), C.Ca(OH)2(石灰乳) D.CaCl2·6H2O, E.CaCl2, F.AgCl
5.(04全国理III 28)(14分)根据下图及描述,
回答下列问题:(1)关闭图A装置中的止水夹a
后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置
后如图所示。
试判断:A装置是否漏气?
(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)。
判断理由:

(2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气? (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),
判断理由: 。
(1) 不漏气 判断理由: 由于不漏气,加水后试管内气体
体积减小,导致压强增大,长颈漏斗内的水面高出试管内的水面。
(2) 无法确定 判断理由: 由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。
6.(04北京春季理综 32)(18分)用示意图
中的装置进行A、B、C、D4组实验,在a、
b、c中加入的试剂如表中所示。填写表中空格。
a b c 实 验 现 象 对实验现象的解释
A 饱和食盐水 碳化钙 酸性KMnO4溶液 b中 ----------------------------
c中
B 浓盐酸 KMnO4固体 NaBr溶液 b中
c中
C 稀盐酸 大理石 Na2SiO3溶液 b中 -----------------------------
c中
D 浓硫酸 浓盐酸 紫色石蕊试液 b中
c中 ___________________
a b c 实 验 现 象 对实验现象的解释
A 饱和食盐水 碳化钙 酸性KMnO4 b中 有气泡生成 ----------------------------
c中 溶液由紫色褪成无色 乙炔易被氧化剂氧化
B 浓盐酸 KMnO4固体 NaBr溶液 b中 有黄绿色气体生成 KMnO4氧化性比氯气强
c中 溶液由无色变橙色 Cl2的氧化性比Br2强
C 稀盐酸 大理石 Na2SiO3溶液 b中 有气泡生成 -----------------------------
c中 有白色胶状沉淀生成 碳酸的酸性比硅酸强
D 浓硫酸 浓盐酸 紫色石蕊试液 b中 有白雾生成,放大量热 浓硫酸稀释时放大量热;盐酸是挥发性酸,与水气结合呈雾状
c中 紫色试液变红色 ___________________
7.(04全国理综II 29) (16分)抗击“非典”期间,过氧乙酸(CH3COOOH)是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度CO 。涉及下列反应:
① □MnO4--+□H2O2+□H+ =□Mn2++□O2十□H2O ② H2O2+2I-+2H+ = I2+2H2O
③ CH3C OOOH+2+2H+ = CH3COOH+I2+H2O ④I2+2S2O32- =S4O62-+2I-
请回答以下问题:(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填人以下方框内):
MnO4+ H2O2+ H+ = Mn2++ O2十 H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是____________________。
(3)取b0 mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。
CO = ________________________。
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 _______________(填是或否)
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填人以下方框内):
2 MnO4+ 5 H2O2+ 6 H+ = 2 Mn2++ 5 O2十 8 H2O
(2)_淀粉溶液 _。(3)c0= (4)___否__(填是或否)
8.(03江苏化学 22)(12分)根据下列反应框图填空,已知反应①是工业上生产化合D的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
(1)单质L是 。 (2)化合物B是 。
(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是 和 (填代号)。它们的化学反应方程式分别是
和 。
单质L H2 是。(2)化合物B是H2O。(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是 ② 和 ④ (填代号)。
它们的化学反应方程式分别是 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
和 2Ca(OH)2+2Cl2 Ca(OCl)2+CaCl2+2H2O。
9.(02年江苏综合)在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3) 。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075mol/L B.0.0018 mol/L
C. 0.075 mol/L D.0.08 mol/L
10.(01北京春季化学 26) (10分)将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温加热),灼烧后残留物的质量为9.813g.若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得的沉淀经干燥后质量为0.721g.求原混合物中各化合物质量.
x+y+z=10.000g……①
混合物中KBr转化为KCl,灼烧后溴全部挥发,因此:
①式-②式得:
解得y=0.500g
残留物溶于水后加入足量碳酸钠溶液,发生如下反应:
氯化钠的质量为:
x=10.000g-0.500g-0.800g=8.700g
四。自我检测
1.下列变化规律错误的是( )
A.微粒半径:F-B.稳定性:HI>HBr>HCl>HF
C.水溶液酸性:HF< HCl < HBr < HI
D.阴离子的还原性:F-2.下列物质的保存方法正确的是 ( )
A.氢氟酸保存在塑料盖的玻璃瓶中 B.氯水盛放在棕色细口瓶中
C.液溴盛放在用橡皮塞的玻璃瓶中 D.固态碘放在棕色细口瓶中
3.碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是 ( )
A.I2O3 B. I2O4 C. I4O7 D. I4O9
4.都能使溴水因发生化学反应而褪色的物质是( )
A.H2S,NaOH溶液,裂化汽油,石炭酸
B.AgNO3溶液,CCl4,氯水
C.甲苯,异戊二烯,乙醇
D.Na2SO3溶液,FeCl2溶液,氨水,K2SO4溶液
5.已知BrCl能发生下列反应:nBrCl+2M=MCln+MBrn(M为+n价金属元素),BrCl+H2O=HCl+HBrO;以下推论不正确的是( )
A.BrCl具有和卤素单质相似的化学性质
B.BrCl和M反应时,BrCl只作氧化剂
C.BrCl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO两种盐
D.将BrCl跟FeSO4溶液反应,溶液会变成无色
6.由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实最能够说明这个结论的是 ( )
A.已经制得了IBr、ICl等卤素互化物
B.已经制得了I2O5等碘的氧化物
C.已经制得了I(NO3)3,I(ClO4)3 2H2O等含I3+离子的化合物
D.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液,形成I3-离子
7.下列各种液体分别跟溴水混合并振荡、静置,混合物分为上下两层,上层几乎无色的是( )
A.CCl4 B. 苯 C. KI溶液 D. 酒精
8.向KI溶液中加入AgNO3溶液,直到完全反应为止。结果反应后溶液的质量恰好等于KI溶液的质量,则该AgNO3溶液中溶质的质量分数为 ( )
A.50% B. 48.8% C. 38.2% D.72.3%
9.某温度下CaF2饱和溶液的物质量浓度为2×10-4mol/L,则在此温度下CaF2的溶解度为(设CaF2在水中达到饱和时,溶液密度为1g/cm3) ( )
A. 1.56×10-3g B. 1.56×10-2g C. 7.8×10-4g D. 无法计算
10.下列各组物质,不用任何化学试剂即可鉴别的是 ( )
A.氯化氢、溴化氢、碘化氢 B. 氯水、NaBr溶液、盐酸
C.NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
D. 盐酸、NaCl溶液、AgNO3溶液、Na2CO3溶液
11.氟气是氧化性最强的非金属单质。在加热条件下,等物质的量的氟与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体可能是 ( )
A.H2 B. HF C. O2 D. OF2
12.把112ml(标准状况)的氯气通入100ml、1mol/L的FeBr2溶液中,其反应的离子方程式是 。
13.在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量的NaClO溶液,并加入少量硫酸,溶液立即变蓝。反应的离子方程式是 。在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,这是因为 ,离子方程式是 。以上试验条件下,ClO-、I2、SO42-的氧化性由强到弱的顺序是 。
14.AgF易溶于水,AgCl、AgBr、AgI都具有感光性,在光照下容易发生分解。现将5ml Ag+浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合,恰好完全反应。待卤化物沉淀后过滤,并在200W灯泡下烘干,得到固体物质1.297×10-2g。
①试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银?
②试通过计算确定溶液中析出的沉淀物的相对分子质量是 它的化学式 。
1.B 2.C 3.D 4.A 5.D 6.C 7.A 8.D 9.A 10. BD 11.D 12. 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 13. (1) 2I -+ ClO-+2H+ = I2 + Cl- + H2O (2)I 2被 Na2SO3还原为I- ,(3)SO32- + I2 +H2O = SO42- +2H++2I- (4) ClO-> I2 >SO42- 14. (1)不是 (2)25.94 LiF
高三复习卤素综合测试题
一、选择题(每小题只有一个正确选项)(18*3分)
1.将足量的氯气通入下列溶液中,溶液中溶质产生的阴阳离子的结构都改变的是( )
A.AgNO3 B.Na2CO3 C.NaOH D.FeBr2
2.从碘水中萃取碘,不宜选用的试剂是( )
A.汽油 B.苯 C.四氯化碳 D.酒精
3.下列物质在光照下不发生化学变化的是( )
A.AgCl B.浓HNO3 C.浓盐酸 D.Cl2和CH4
4.向溴水中通入(或加入)下列物质,溴水不褪为无色的是( )
A.KI  B.KOH  C.SO2 D.C2H4
5.将H2、O2、Cl2在同温同压下按9:4:1体积比混合于密闭容器中,在一定条件下使其充分反应,冷却至室温后所得溶液的质量分数为( )
A.20.2% B.30.3% C.33.6% D.36.5%
6.在一密闭容器中盛mLCl2和H2的混合气体,用电火花引燃,恢复原状态后发现气体仍为mL,用足量的NaOH溶液吸收反应后的气体,结果气体被完全吸收。由以上可知,原混合气体中Cl2与H2的物质的量之比一定为( )
                     
7.(CN)2、(SCN)2、(OCN)2称为“类卤素”,其化学性质与卤素单质相似,而其阴离子的性质也与X-相似。如:2Fe+3(SCN)2=2Fe(SCN)3   2Fe+3Cl2=2FeCl3。又知“类卤素”与氢形成的酸一般比HX弱。据此判断下列方程式中错误的是( )
8.溴化碘的分子式为IBr。它的化学性质活泼,能跟大多数金属反应,也能跟某些非金属单质反应,它跟水反应的化学方程式为H2O+IBr=HBr+HIO。下列关于溴化碘的叙述中,错误的是( )
A.固态IBr是分子晶体
B.把0.1mol IBr加入水中配成500mL溶液,所得溶液中Br-和I-的浓度均为 0.2mol/L
C.IBr在许多反应中可作氧化剂
D.IBr跟水的反应不是一个氧化-还原反应
9.下列各组离子在酸性条件下能大量共存的是( )
A.ClO-、Br-、K+、Ca2+ B.SO42-、 Cl-、I-、K+
C.SO42-、Fe2+、MnO4-、Na+ D.Ag+、NO3-、Br-、 F-
10.检验NaOH溶液中是否含有少量Cl-,最佳的方法是( )
A.先加硝酸至溶液呈酸性,再加 AgNO3溶液
B.先加盐酸至溶液呈酸性,再加 AgNO3溶液
C.先加硝酸中和至PH=7,再加 AgNO3溶液
D.先加硫酸中和至PH=7,再加 AgNO3溶液
11.在含有KBr、KI、K2CO3的混合溶液中,通入足量的Cl2,然后蒸干溶液,再灼烧固体,最后剩下的物质为
A.KCl  B.KCl和KClO
C. KBr和 KCl D.KCl、KClO、K2CO3和I2
12.在下列反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂的是( )
.Cl2+H2O .F2+H2O .K+H2O .Na2O2+H2O
A. B. C. D.
13.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为3:2
C.被氧化的氨与未被氧化的氨的质量之比为1:3
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为6:1
14.能说明氯的非金属性比硫强的事实是( )
A.硫酸比次氯酸稳定 B.高氯酸的酸性比硫酸强
C.HCl比H2S易溶于水 D.盐酸是强酸而H2S是弱酸
15.以下4组气体中分别与对应的试纸接触均能使之变蓝的是( )
湿润淀粉KI试纸   湿润红色石蕊试纸 淀粉试纸
A NO2 NH3 I2蒸气
B I2蒸气 SO2 NO2
C Br2蒸气 CO2  Cl2
D I2蒸气  NH3 H2S
16.下列关于Cl2和SO2的叙述正确的是( )
A.Cl2和SO2都能使品红溶液褪色,且其化学原理相同
B.等摩尔混合的 Cl2和 SO2气体能使品红迅速褪色
C.将SO2和Cl2混合气体通入BaCl2溶液,产生的白色沉淀溶于盐酸
D.Cl2和SO2都能使H2S溶液变浑浊
17.若在NaClO3浓溶液中加入固体KCl,则可得到重要化工产品KClO3晶体。下述有关生产原理正确的是( )
A.变化的化学方程式是:NaClO3+KCl=KClO3↓+NaCl
B.KClO3是难溶物
C.KClO3是比 NaClO3更弱的电解质
D.相同温度下,KClO3的溶解度比NaClO3大
18.向+1价金属的碘化物溶液中逐滴加入 AgNO3溶液,直到沉淀完全为止,已知生成的新溶液的质量与碘化物溶液的质量相等,则原AgNO3溶液的质量分数为( )
A. 54%  B. 72%  C. 28%  D. 14%
三、填空题
19.(8分)在25℃时取pH=x(x≤6)的盐酸溶液,VL和pH=y(y≥8)的氢氧化钠溶液VyL,恰好中和。
20.(4*2分)现有几种物质:FeCl3, Cl2,KBr,HBr(气),KMnO4,H2SO4(稀),KI,Ca(ClO)2;试按要求写出有关的化学方程式。如无此种反应则于空白处填写“无”。
(1)阴离子氧化阴离子__________________________________________。
(2)同一物质内部发生氧化还原________________________________。
(3)阳离子氧化阴离子__________________________________________。
(4)分子氧化离子__________________________________________。
21.(6*2分)下图表示一些常见无机物之间的转化关系,E能使品红溶液褪色,加热后品红溶液又恢复红色。
(1)请写出下列物质的化学式:
X______,Y______,H______。
(2)E与F等体积混合溶于水生成X+Y的离子方程式为 ,
A与B反应的离子方程式为____________________________,电解D溶液的离子方程式为__________________________________________________。
22.(12分)无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,装有无水氯化铝试剂瓶久置潮湿空气中,会自动爆炸产生大量白雾,氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂,并用于处理润滑油等。图5-45是实验室制取少量无水氯化铝装置的一部分,在方框中安装某些仪器,便是该装置的另一部分,从A口通入某种气体,即可制取无水氯化铝。
现提供的试剂除装置中已有的铝粉和碱石灰外,还有浓盐酸、饱和食盐水、MnO2、浓H2SO4和蒸馏水,而提供的安装方框中装置的仪器不限,用上述方法制取无水氯化铝,请回答下列问题:
(1) 若要安全、顺利地制取无水氯化铝,通入A口的气体应是 ______(1分);
(2) 用中学化学实验室常用的方法制取通入A口的气体的反应方程式是
(2分);
(3) 用(2)的方法制得的气体中可能还含有的气体有Cl2、HCl(1分),通入A口前是否有必要除去,不必除去或必须除去的原因是:不除去HCl易发生爆炸;不除去H2O得不到AlCl3
分 );
(4) )按(3)的方法安装方框图中的装置,所需要的玻璃仪器(同一种仪器,数量在2件或2件以上的要写明件数)有____________________________________________(2分);
(5)装置图中甲、乙两支干燥管中需要填充碱石灰的是(填甲或乙或甲、乙)_乙_,甲的作用是:吸收AlCl3,乙的作用是
。(3*1分)
四、计算题
23.(6分)某氯碱厂使用纯度为 92.5%(杂质与 Cl2不反应)的消石灰与Cl2反应制漂白粉,消石灰的转化率为80%。现对某个游泳池进行消毒,可使用Cl2进行消毒,若使用Cl2进行消毒一次要使用Cl2气1344L(标准状况下)。现改上述厂家生产的干燥漂白粉,假定氯水和漂白粉起消毒作用都是HClO,要达到与Cl2相当的消毒效果,一次需向池中投放这种漂白粉多少千克? 参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9
D D C A C B C B B
10 11 12 13 14 15 16 17 18
A A D D B B D A B
19.
21.HCl H2SO4 Fe2O3
AgCl
NaCl
自身氧化还原反应
①H2+ClHCl
②2P+3Cl2=2PCl3
非金属
①2Fe+3Cl2=2FeCl3②Cu+Cl价)
金属
还原性
化合物
H2S、HBr、HI
KMnO4、电解
氧化性
a(ClO)2
Cl2
(黄绿色气体)
Cl2
(黄绿色气体)
AgNO3
Na
电解
H+、CO2

Ca(OH)2
AgNO3
CH CH
加成
Cl
CH2=CH
取代
C2H5Cl
C2H5OH
Cl2
AgCl
MnO2
Ag+
Cl-
CO2
NH4+
H2O
H2
CaCO3
OH-
Zn
H+
O
(强氧化性)
HCl
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②2I-+Cl2=I2+2Cl-
③S2-+Cl2=S↓+2Cl-
④SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
⑤8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
①Cl2+H2O=HCl+HClO
②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
电解
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第 12 页 共 24 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第十四单元 糖类、油脂、蛋白质
第一讲 糖类
课题: 糖类 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握糖类的概念,了解糖类的组成和分类。 掌握
2.掌握蔗糖的分子组成、性质和用途,了解麦芽糖的组成和性质 掌握
3.掌握葡萄糖的结构和性质,了解其制法和用途 掌握
4.掌握淀粉、纤维素的性质和用途 了解
教学重点:1:葡萄糖、淀粉、纤维素的性质和用途2:天然高分子化合物的概念和用途。教学难点:葡萄糖的性质和用途。
I、考点回顾
糖类
(一)单糖:
1、 糖类的组成:由C、H、O三种元素组成。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可分为单糖、二糖和多糖等。
糖类一般通式:Cn(H2O)m对此通式,要注意掌握以下两点:①该通式只能说明糖类的元素组成,并不能反映糖类的结构;②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等.
2、 葡萄糖的结构和性质
(1) 葡萄糖的分子结构:
分子式:C6H12O6 结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
实验式:CH2O 结构特点:多羟基醛.
(2) 性质:兼有醇和醛的化学性质
1 加成(与H2)反应:
CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH
②氧化反应
a、 银镜反应:
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH2OH—(CHOH)4—COO-
+NH4++2Ag↓+H2O+3NH3↑
b、 与新制Cu(OH)2反应:
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2 △ CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
强调:(1)银镜反应 用作保温瓶胆上镀银.(2)与Cu(OH)2反应可用于检验是否患糖尿病.
讨论:如何用葡萄糖制取葡萄糖酸乙酯?写出相应的化学反应方程式。
CH2OH(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2△ CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
CH2OH—(CHOH)4—COOH+CH3CH2OH CH2OH—(CHOH)4—COOCH2CH3+H2O
C、生理氧化:
C6H12O6(S)+6O2(g) CO2(g)+6H2O(l); H=2804kJ/mol
③酯化反应(与乙酸反应):
CH2OH(CHOH)4—CHO+5CH3COOH
反应条件:浓硫酸、加热
(3) 葡萄糖的制法:
(淀粉)(C6H10O5)n+nH2O 催化剂 nC6H12O6(葡萄糖)
(4)用途:①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,供维持人体生命活动所需要的能量;②用于制镜业、糖果制造业;③用于医药工业.体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养.
3、 果糖的分子结构:
分子式:C6H12O6(与葡萄糖互为同分异构体)
分子结构:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CO—CH2OH
分子结构特点:多羟基酮
例题1、把3g甲醛气体溶于6g冰醋酸中,再加入4g果核得混合物甲;另取5g甲酸
甲酯和9g葡萄糖相混合,得混合液乙;然后将甲和乙两种混合液再按7:4的质量比混合得丙.丙中碳元素的质量分数是( C )(最简式都是CH2O)
A、20% B、35% C、40% D、55%
例2、某厂利用天然气进行发酵,发现发酵液中含有u、v、w、x等多种化合物.已知:①u和w均可与银氨溶液反应,析出金属银,而且u是一种单糖.②v是一个单官能团化合物,其碳原子个数和x相同.v在浓硫酸作用下经加热得到y,y可以使溴水褪色.③v经过缓和氧化可生成w.④v和x在少量浓酸作用下经加热可以得到z.⑤x的组成为C:40%,H:6.7%,D:53.3%.x含有一个羟基,450mg x与0.2mol/L的NaOH溶液25mL完全反应.x也可以和乙酸起反应.根据上述条件:
(1) 写出符合u的一种可能的单糖的结构简式CH2OH—(CHOH)4—CHO.
(2) x的分子式是C3H6O3;其所有可能的结构简式是HOCH2COOCH3、HOCH2CH2COOH或CH3CH(OH)COOH
(3) v、w、y、z的可能结构简式分别是:vCH3CH2CH2OH wCH3CH2CHO yCH3CH=CH zCH3CH(OH)COOH2CH2CH3和HOCH2CH2COOCH2CH2CH3
(二)二糖:
1、 蔗糖的分子式和性质:
(1) 分子式:C12H22O11 结构中不含醛基.
(2) 性质:①物理性质:无色晶体,溶于水,是重要的甜味物质
②化学性质:蔗糖不能发生银镜反应,不显还原性,是一种非还原性糖.但在硫酸等催化剂作用下能发生水解:
C12H22O11(蔗糖)+H2O 催化剂 C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
2、 麦芽糖的分子式和性质:
(1)麦芽糖的分子式:C12H22O11(与蔗糖互为同分异构体),它的分子结构中含有醛基,是一种还原性糖.
(2)性质:①物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。
②化学性质:在硫酸等催化作用下,能发生水解:
C12H22O11(麦芽糖)+H2O 催化剂 2C6H12O6(葡萄糖)
例3、在课外实验中,某学生用蔗糖、碳铵、消石灰和硫酸四种药品从AgNO3(内含
少量Fe3+和Al3+)废液中提取到银.试填写下列方案里的方框中的物质名称或化学式.
①是碳铵、消石灰;
① ③溶液 ②是NH3;
Ag+ ⑥ ③是Ag(NH3)2OH;
Fe3+ ② ④是Al(OH)3,Fe(OH)3;
Al3+ ⑤ ⑤是蔗糖、硫酸;
④沉淀 ⑥是C6H12O6,匍萄糖;
高分子化合物:即相对分子质量很大的化合物.从结构上来说,高分子化合物通过加聚或缩聚而成.判断是否为高分子化合物的方法是看其化学式中是否有n值(叫做聚合度),如聚乙烯、淀粉(C6H10O5)n等都是高分子化合物.通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物,而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。
(三)多糖:
由许多个单糖分子按照一定的方式,通过分子间脱水缩聚而成的高分子化合物.淀粉和纤维素是最重要的多糖.
1、淀粉:
物理性质:白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水,在热水中部分溶解。
化学性质: a.无还原性 b.在稀酸作用下和人体中均能发生水解,最终产物为
c.淀粉遇碘变蓝.
2、纤维素:
物理性质:白色、无气味、无味道的具有纤维状结构物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂。
化学性质:a.无还原性 b. 在90%的硫酸和水浴加热的条件下能发生 反应,最终产物为 ,但比淀粉水解困难. c.酯化反应:
3、淀粉和纤维素的比较.
淀粉[(C6H10O5)n] 纤维素[(C6H10O5)n]
结构特征 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物.n值小于纤维素 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物.每个单元中含三个-OH
物理性质 白色粉末,不溶于冷水,在热水中部分溶解 白色、无味的固体,不溶于水和有机溶剂
化学性质 ①无还原性,为非还原糖②水解的最终产物为葡萄糖:C6H10O5)n+nH2OnC6H1206 (淀粉) (葡萄糖)③遇淀粉变蓝色 ①无还原性,为非还原糖②能水解,但比淀粉难‘C6H10O5)n+nH20C6H1206(纤维素) (葡萄糖)③能发生酯化反应:与HNO,、乙酸反应分别生成硝酸酯、乙酸酯
存 在 植物种子、块根、谷类中 棉花、木材中
用 途 制造葡萄糖和酒精: 造纸,制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等
注意点 淀粉、纤维素的分子式都是C6H10O5)n。,但两者的n值不同,所以不是同分异构体
4、判断淀粉水解程度的实验方法.
实验内容 结论
加入碘水 银镜反应实验
变蓝色 无银镜生成 尚未水解
变蓝色 有银镜生成 部分水解
不变蓝色 有银镜生成 已完全水解
说明 在用稀H2SO4作催化剂使蔗糖、淀粉或纤维素水解而进行银镜反应实验前,必须加
入适量的NaOH溶液中和稀H2SO4,使溶液呈碱性,才能再加入银氨溶液并水浴加热.
II、典型例题
例1:为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液,选用一种试剂,可为下列中的(D)
A.钠 B.硝酸 C.碘 D.新制氢氧化铜
例2:有四种有机物(1);(2);
(3);(4)葡萄糖,其中既能发生酯化反应,又 能发生加成反应,还能和新制的Cu(OH)2浊液反应的是(B)
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(1)(3) D.(1)(2)(3)
例3:将蔗糖溶于水,配成10%的溶液,分装在两个试管中,在第一支试管中加入银氨溶液,在水浴中加热,没有变化,原因是蔗糖分子中无醛基;在第二支试管中,加入几滴稀H2SO4,再在水浴中加热,加NaOH中和酸后也加入银氨溶液,现象是有光亮的银镜产生,原因是蔗糖发生了水解,生成了葡萄糖,稀硫酸的作用是催化剂。
例4:某白色晶体分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1,氢原子比碳原子多10个,该物质分子量为342,该物质易溶于水,水溶液不能发生银镜反应,加硫酸后水浴加热,再加银氨溶液有银析出,试推断该物质的分子式和名称。
分子式为 名称:蔗糖
例5:有关糖类物质的叙述中正确的是(D)
A.糖类是有甜味的物质
B.由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类。
C.糖类物质叫碳水化合物,其分子式可用Cm(H2O)n的通式表示。
D.糖类一般是多羟基醛或酮以及能水解产生它们的物质。
第二讲 油脂
课题:油脂 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握油脂的组成和结构特点。 掌握
2.掌握油脂的化学性质,并重点掌握油脂的水解。 掌握
3.了解油脂的应用和去污原理。 了解
教学重点:1:油脂的组成和结构2:油脂的化学性质。教学难点:油脂的水解。
I、考点回顾
1、油脂的组成和结构:油脂属于酯类,是脂肪和油的统称.油脂是由多种高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸等)与甘油生成的甘油酯.它的结构式表示如右:
在结构式中,R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基.若
Rl=R2=R3,叫单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,则称为
混甘油酯.天然油脂大多数是混甘油酯.
2、油脂的物理性质:
①状态:由不饱和的油酸形成的甘油酯(油酸甘油酯)熔点较低,常温下呈液态,称为油;而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯(软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯)熔点较高,常温下呈固态,称为脂肪.油脂是油和脂肪的混合物.
②溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂(工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油).
3、油脂的化学性质:
①油脂的氢化(又叫做油脂的硬化).油酸甘油酯分子中含C=C键,具有烯烃的性质.例如,油脂与H2发生加成反应,生成脂肪:
说明 工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油(人造脂肪).硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料.
②油脂的水解.油脂属于酯类的一种,具有酯的通性.
a.在无机酸做催化剂的条件下,油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸(工业制取高级脂肪酸和甘油的原理).例如:
(C17H35COO)3C3H5 + 3H2O3C17H35COOH + C3H5(OH)3
硬脂酸甘油酯 硬脂酸 甘油
b.皂化反应:在碱性条件下,油脂水解彻底,发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分).例如:
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH —→ 3C17H35COONa + C3H5(OH)3
硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠 甘油
5.盐析:工业上利用油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸的钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后可加入食盐细粒进行盐析(上层:高级脂肪酸钠;下层:甘油、水的混合液),
6.肥皂与合成洗涤剂的比较.
物 质 肥 皂 合成洗涤剂
主要成分 高级脂肪酸钠 烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠
结 构 分子中含有能溶于水的亲水基(极性基团-COONa或-COO-)和不溶于水、但亲油的憎水基(非极性基团链烃基R-) 分子中有能溶于水的亲水基(极性基团-SO3Na)和不溶于水的憎水基[非极性基团CH3(CH2)nC6H4-或烷基R-]
生产所需的主要原料 油脂 石油产品
去污原理 在洗涤过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油污内,而易溶于水的羧基部分则在油污外面,插入水中,这样油污被包围起来.再经摩擦、振动,有的分子便分散成小的油污,最后脱离被洗的纤维织品而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的 同肥皂去油原理相似
性能比较 ①肥皂不适合在硬水中使用,而合成洗涤剂的使用不受水质限制②合成洗涤剂去污能力更强,并且适合洗衣机使用③合成洗涤剂的原料价廉易得④合成洗涤剂的大量使用会造成水体污染,水质变坏
II典型例题
例1.下列物质属于天然有机高分子化合物的是( BD )。
A.蔗糖 B.淀粉 C.油脂 D.蚕丝
例2.下列物质不属于酯类的是( C )
A.油脂 B.火棉 C.TNT D.硝化甘油
例3.三硝酸甘油酯7.2克,爆炸后得到的气体依次通入下列物质:
(1) 通入浓H2SO4,使其质量增加1.44克;
(2) 通入NaOH,使其质量增加4.2克;
(3) 通过灼热的铜丝,铜变黑质量增加0.26克;
(4) 剩余的气体中,放入燃着的镁条,镁条继续燃烧。
经过计算,确定三硝酸甘油酯爆炸的化学方程式。
.解:(1)n(H2O)=1.44/18=0.08(摩);(2)n(CO2)=4.2/44=0.096(摩);
(3)n(O2)=0.26/32=0.008(摩)(4)n(N2)=(7.2-1.44-4.2-0.26)/28=0.048(摩)
n(C3H5(ONO2)3)=7.2/227=0.032(摩)。
可知各物质的物质的量之比为C3H5(ONO2)3∶CO2∶H2O∶O2∶N2=0.032∶0.096∶0.08∶0.008∶0.048=4∶12∶10∶1∶6
故发生爆炸的化学方程式为:4C3H5(ONO2)3 12CO2+10H2O+O2+6N2)
例4.(2004全国2-27)科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。
请回答下列问题:
(1)已知M的分子量为227,由C、H、O、N周四种元素组成,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%。则M的分子式是C3H5O9N3。D是双原子分子,分子量为30,则D的分子式为NO。
(2)油脂A经下列途径可得到M。
图中②的提示:
C2H5OH+HO-NO2 C2H5O-NO2+H2O
硝酸 硝酸乙酯
反应①的化学方程式是________________________________________________。
反应②的化学方程式是___________________________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C所有可能的结构简式_____________________________________________________________。
(4)若将0.1mol B与足量的金属钠反应,则需消耗6.9g金属钠。
第三讲 蛋白质
课题:蛋白质 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解几种常见的氨基酸的结构和性质。 了解
2.了解蛋白质的基本组成和结构。 了解
3.了解蛋白质的性质和检验方法。 了解
教学重点:1.常见的氨基酸的结构和性质 2.蛋白质的基本组成和结构3.蛋白质的性质和检验方法教学难点:蛋白质的性质和检验。
I、考点回顾
一、氨基酸:
1、氨基酸的结构:既含有氨基(—NH2)又含有羧基(—COOH)。
几种常见的氨基酸:
名 称 俗称 结构简式
氨基乙酸 甘氨酸 CH2—COOH
NH2
α—氨基丙酸 丙氨酸 CH3—CH—COOH
NH2
α—氨基—β—苯基丙酸 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH
NH2
α—氨基戊二酸 谷氨酸 HOOC—CH2—CH2—CH—COOH
NH2
2、氨基酸的性质:
(1)“两性”:①甘氨酸与盐酸反应:
②甘氨酸与NaOH反应:
思考:在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应?
答:Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3、(NH4)2S、NaHS、NaH2PO4、Na2HPO4等。
(2)缩合反应:
O H O H
H2N—CH—C—OH+H—N—CH—COOH→H2N—CH—C—N—CH—COOH+H2O
R R R 肽键 R
O H O
nH2N—CH—C—OH→[ N—CH—C ]n+nH2O
R R
二、蛋白质
1、蛋白质的结构和存在:
(1)存在:广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
(2)组成:含有C、H、O、N、S等元素。分子量很大,达几万到上千万。
O H
(3)结构:含有肽键—C—N—,由不同氨基酸按不同排列顺序相结合而构成的高分子化合物,蛋白质中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)
2、蛋白质的性质:
(1)两性:在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基,既能跟酸反应又能跟碱反应,具有两性。
(2)盐析——可逆过程:
浓的盐溶液[如(NH4)2SO4]
蛋白质溶液 蛋白质(结晶)
加水
注:①蛋白质溶液具有胶体的性质。
②少量的某些盐能促进蛋白质的溶解,浓的盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低。
③盐析是物理过程,是可逆过程
④盐析可以用来分离、提纯蛋白质。
(3)变性——不可逆过程
热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物(如乙醇、甲醛、苯酚)等都能使蛋白质发生变性。
讨论:①人误食重金属盐如何解毒?
答:多吃含有蛋白质的物质可解毒。如牛奶、豆浆等。
②人长期在日光下暴晒为什么易得皮肤癌?
答:人长期在日光下暴晒,受到紫外线的作用,使得人的皮肤表面蛋白质变性,易患皮肤癌。
③酒精为什么有消毒杀菌作用?
答:乙醇都能使蛋白质变性,可用于消毒杀菌。
(4)颜色反应:
蛋白质 浓硝酸 沉淀 微热 黄色
注:(1)有这种反应的蛋白质分子中一般有苯环存在。
(2)这是鉴别蛋白质的一种方法。
(5)水解反应:
蛋白质 水解 最终产物是α—氨基酸
(6)灼烧:蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味,这可用于鉴别蛋白质。
3、蛋白质的用途:
(1)蛋白质是不可缺少的营养物质;
(2)蛋白质是重要的纺织原料。
(3)蛋白质可应于食品、医药制剂等方面。
II典型例题
例1 将淀粉桨和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中。相当一段时间后,取袋内液体分别与碘水,新制Cu(OH)2(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象分别是( C )
A、显蓝色、无现象、显黄色 B、显蓝色、红色沉淀、无现象
C、无现象、变黑色、显黄色 D、无现象、红色沉淀、无现象
例2 Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维。它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成。请把Nomex纤维结构简式写在下面的方框中
例 2 A、B两种有机化合物,分子式都是C9H11O2N
(1) 化合物A是天然蛋白蛋的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基
(-CH3)化合物A的结构简式为
(2) 化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃经硝化的唯一产物(硝基连在芳环上),化合物B的结构简式为
例3(04北京理综-6 ). 糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是 (B )
A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
D. 蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
例4.(03上海理综18).油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键( C=C )有关的是(C)
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
例5.(02广东2).为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是(C)
A.过滤 B.电泳 C.渗析 D.加入AgNO3溶液,过滤
Ag
浓硫酸
A
脂肪酸
B
M


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第 1 页 共 10 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第八单元 氮族元素
第一讲 氮与磷
课题: 氮族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氮气的结构和性质。 掌握
2.掌握氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。 掌握
3.了解P2O5 、 H3PO4的性质用途。 了解
考点预览: 1.氮气的结构和性质。2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。3.P2O5 、 H3PO4的性质用途。
一.考点回顾
(一)氮
氮族元素的主要性质及递变规律
元素 氮 磷 砷 锑 铋
原子序数 7 15 33 51 83
单质色态 无色气体 白磷:白色(或黄色)固体;红磷:红棕色固体 灰色固体 银白色金属 银白色或微红色金属
熔点(℃) -209.86 44.1(白磷) 817 630.74 271.3
化合价 -3,+1,+2,+3,+4,+5 -3,+3,+5 -3,+3,+5 -3,+3,+5 +3,+5
最高价氧化物及对应水化物酸性 N2O5 P2O5 As2O5 Sb2O5 Bi2O5
HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 H3BiO4
酸性: HNO3 > H3PO4 > H3AsO4 > H3SbO4 > H3BiO4
同H2化合条件及氢化物稳定性 一定条件下直接化合,NH3很稳定 很难直接化合,PH3不稳定 不能直接化合,AsH3受热分解 不能直接化合,SbH3很易分解 不能直接化合,BiH3常温分解
非金属性 非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强
氮气:
1.物理性质:无色___味气体,___溶于水,在空气中约占总体积的______。
2.结构:电子式 ,结构式 。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1),由此可以得出N2分子的结构很 ,化学性质 活泼。
3.化学性质
(1)氧化性 ①__________________________________________(与氢气的反应)
②__________________________________________(与Mg的反应),该反应产物与水反应的方程式为
(2)还原性:_____________________________(与O2 的反应)
(3)氮的固定: 游离态的氮转化为化合态的氮的方法 叫做氮的固定
思考:等质量的镁在下列条件下充分燃烧:在氧气中 在氮气中 在空气中 在二氧化碳中。所得固态物质质量由大到小的排列顺序为:
4.(补充)制备:
(1)实验室:(标出下列反应式的电子转移方向和数目)
①NH4Cl(溶液) + NaNO2(溶液)== NaCl+ N2↑+ H2O
②2NH3+ 3CuO == 3Cu+1N2↑+ 3H20
(2)工业:蒸发液态空气法
氮的氧化物
1.NO与NO2
(1)NO与NO2性质与制法
名称、化学式 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)
色态 无色气体 红棕色气体
毒性 有毒气体(同CO:与血红蛋白作用) 有毒气体
与水作用 不溶于水 3NO2+H2O=2HNO3+NO
稳定性 易与O2反应:2NO+O2=2NO2 不稳定2NO2N2O4(红棕色) (无色)
制法 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
思考:俗语说“雷雨发庄稼”有哪些科学道理,请写出有关的化学方程式:
N2 + O2 = 2NO , 2NO + O2 = 2NO2 , 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
消除硝酸厂的尾气:NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
(2)氮的氧化物溶于水的计算原理
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4NO2+ O2+2H2O = 4HNO3
V(NO2):V(O2)= 4:1 时,无气体剩余,最后只是HNO3
V(NO2):V(O2)< 4:1 时,O2过量,剩余为O2
V(NO2):V(O2)> 4:1 时,NO2过量,剩余为NO
4NO + 3O2 +2H2O = 4HNO3
当 V(NO):V(O2)=4:3 时,恰好完全反应,无气体剩余
当 V(NO):V(O2)>4:3 时,NO 过量,NO 剩余
当V(NO):V(O2)<4:3 时,O2 过量,O2 剩余
NO + NO2+ O2+ H2O= 2HNO3
思考:
标况下充满NO2、O2混合气体的试管倒立在水槽中,水面上升,最后试管内全部充满了液体,求(1)原混合气体中NO2和O2的体积比(2)混合气体的平均摩尔质量(3)如不考虑溶质向试管外的扩散,求试管内溶液的物质的量浓度。(4:1 ;42.8g/mol)
容积为30ml充满NO2、O2混合气体的试管倒立在水槽中,最后试管内剩余气体5ml, 则 原混合气体中O2的体积为 ml,或 ml。(10 ml,3 ml。)
在一只锥形瓶中盛满O2,试管内盛满NO气体,现向锥形瓶中慢慢滴入水,当试管内全部充满液体后,继续滴入水,当滴入35ml水后,试管内又充满了气体,求试管中NO的体积。
(二)磷
1.存在:在自然界中没有游离态的磷存在,磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中。磷和氮样是构成蛋白质的成分之一
2.物理性质:
磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较
白磷 红磷
分子结构 分子式P4、正四面体型、键角60°,分子晶体 结构复杂,分子晶体
颜色 白色蜡状固体( 红棕色粉未
密度(g/cm3) 1.82 2.34
溶解性 不溶于水,易溶于CS2 不溶于水,也不溶于CS2
毒性 剧毒 无毒
着火点 40℃,易自燃 240℃,可燃
保存 少量保存在水中 贮存在密闭瓶中
相互转化 白磷 红磷
3.化学性质
磷在空气中燃烧:4P+5O2 2P2O5(现象:白烟)
磷在氯气中燃烧:2P+3Cl2 2PCl3,2PCl3+Cl2 2PCl5(现象:白色烟雾)
4.磷的化合物:
五氧化二磷(P2O5):是磷酸和偏磷酸(HPO3)的酸酐,有极强的吸湿性,是一种酸性干燥剂。P2O5不能干燥 等 性气体。
P2O5吸水:P2O5+H2O(冷)=2HPO3(剧毒) P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒)
磷酸:a.无色晶体,与水以任意比例互溶,有吸湿性,属非氧化性酸,沸点高。
b.具有酸的通性,是三元中强酸,是一种高沸点酸。能与碱中和、与NaBr、NaI作用。
磷酸与氢氧化钠反应的规律:设n(NaOH):n(H3PO4)= a,则
a=1时生成的盐是NaH2PO4 a=2时生成Na2HPO4 a=3时生成Na3PO4
12练一练:①试写出H3PO4与NaOH反应的离子方程式:
n(NaOH):n(H3PO4)=1:
n(NaOH):n(H3PO4)=2:
n(NaOH):n(H3PO4)=3:
磷酸与NaI在加热条件下反应制HI:
磷酸与NaBr在加热条件下反应制HBr:
二.典型例题
[例1]常温下,在V L密闭容器中有a mol NO气体,压强为b kpa,若再充入a mol O2,保持温度不变,反应后容器内的压强是( C )
A.等于1.5b kpa B. 等于2b kpa C. 小于1.5b kpa D. 大于1.5b kpa
[例2] A、B、C、D、E五种含氧化合物,(除氧元素外)还有一种元素X相同,它们之间转化关系如下:a.A+O2→B b. B + H2O→ A + C c. A + B + H2O→D d. 2B→E ( a、 b、c均未配平)回答下列问题:
(1) 元素X的符号是 N
(2)写出b反应的化学方程式 3NO2 +H2O =2HNO3 +NO 。
(3)写出c反应的化学方程式 NO2 + NO + H2O = 2HNO2 。
[例3](2002年上海高考题)0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是( BC )(极限法)
A.30 B.46 C.50 D.66
[例4]( 上海题 )由NaH2PO4脱水形成聚磷酸盐Na200H2P200O601,共脱去水分子的数目为( B )
A. 198个 B.199个 C.200个 D.201个
三.高考真题
1.(2001春季全国6)关于氮族元素(用R代表)的下列叙述正确的是( A )
A.最高化合价是+5 B.氢化物的通式为RH5
C.非金属性由上到下递增 D.其含氧酸均为一元强酸
2.(2001浙江理综12)有一种磷的结构式是,有关它的下列叙述不正确的是( D )
A.它完全燃烧时的产物是P2O5 B.它不溶于水
C.它在常温下呈固态 D.它与白磷互为同分异构体
3.(2001上海理综21)金属加工后的废切削液中含2~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行:第一步:NaNO2+NH4Cl→NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O 对第二步反应的叙述中正确的是( D )
① NH4NO2是氧化剂 ② NH4NO2是还原剂 ③ NH4NO2发生了分解反应 ④ 只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤ NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤
4.(2001综合科化学试测题2)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物,而污染大气,造成产生氮的氧化物的主要原因是( D )
A.燃烧含氮化合物燃料引起的 B.燃烧含铅汽油引起的
C.是由于燃烧不充分引起的 D.是在气缸中N2被氧化生成的
5.(2002天津理综28Ⅱ)
(1)磷在自然界里主要以 磷酸盐 的形式存在于矿石中。磷的单质有多种同素异形体,其中最常见的是有毒的 白磷 和无毒的 红磷 。
(2)磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式为: 2P+3Cl22PCl3 。
而在过量的氯气中燃烧的化学方程式则是: 2P+5Cl22PCl5 。
(3)磷在空气中燃烧生成的氧化物通常可用作强干燥剂。制备100g这种干燥剂所消耗的空气的体积约为 188 或197 L(在标准状况下)。
(4)有机磷农药“乐果”的结构简式是:
其中所含的双键有 2 个。
6.(2002综合科化学试测题1)发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟,产生红烟的原因是( B )
A.高温下N2遇空气生成NO2 B.NO遇空气生成NO2
C.CO2与NO反应生成CO和NO2 D.NO与H2O反应生成H2和NO2
7.(2003广东5)同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( B )
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2
8.(2004广东2)上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要作用。下列关于NO的说法不正确的是( D )
A.NO分子中有极性共价键 B.NO是造成光化学烟雾的因素之一
C.NO是汽车尾气的有害成分之一 D.NO分子所含电子总数为偶数
9.(05上海)已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图,则下列判断错误的是( D )
A、G是最活泼的非金属单质 B、L是极性分子
C、E能使紫色石蕊试液变蓝色 D、M化学性质活泼
10.(05天津)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在3.2g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X KJ热量。
⑴ 通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是_P2O3___P2O5___,其相应的质量(g)为_2.75___3.55_。
⑵ 已知单质磷的燃烧热为Y KJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热
△H = _-(20X-Y) KJ/mol_。
⑶ 写出1mol P与O2反应生成固态P2O3 的热化学反应方程式:
_P(s) + 3/4O2(g) == 1/2 P2O3(s);△H = -(20X-Y) KJ/mol____。
四.知识过关
1.第二次世界大战期间,某国有支侦察小分队发现了一座十分隐蔽且又戒备森严的军火厂。上级要求小分队在三天内必须炸毁它,结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务,据你推测这种药剂是( D )
A.TNT B.KMnO4和H2SO4 C. 黑火药和甘油 D. 白磷和CS2溶液
2.只含有一种元素的物质( A )
A.可能是纯净物也可能是混合物 B. 可能是单质也可能是化合物
C.一定是纯净物 D. 一定是一种单质
3.Na3N是离子化合物,它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是( A )
A.Na3N与盐酸反应生成的都是盐 B.Na+和N3-的电子层结构不相同
C.Na+的半径大于N3-的半径 D.在Na3N与水的反应中,Na3N做还原剂
4.已知亚磷酸(H3PO3)只能生成两种钠盐(NaH2PO3和Na2HPO3),由此可知下列说法正确的是( BC )
A.亚磷酸中的磷呈+5价 B. 亚磷酸是二元酸
C.亚磷酸有氧化性和还原性 D. 亚磷酸盐无正盐
5.安全火柴在摩擦起火的过程中,起化学反应的是( C )
A.氯酸钾和二氧化锰 B.氯酸钾和白磷 C.氯酸钾和红磷 D. MnO2和Sb2S3
6.为了确定某样品是否被氧化,所选试剂(括号内物质)不正确的是( D )
A.FeCl2(NH4SCN溶液) B. KI(淀粉溶液)
C.白磷(紫色石蕊溶液) D. Na2SO3(BaCl2溶液)
7.六氧化四磷的分子结构中只含有单键,且每个原子的最外层都满足8电子结构,则该分子中含有的共价键的数目是 ( B )
A.10 B.12 C. 24 D. 28
8.等体积等物质量浓度的NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4分别与等物质量浓度的NaOH溶液反应,恰好作用完全生成正盐,则消耗NaOH溶液的体积比为( C )
A.1:2:3 B. 3:2:1 C. 1:1:1 D. 6:3:2
9.某硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是( A )
A.升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
11.把二氧化碳和一氧化氮的混合气体V ml缓缓的通过足量的过氧化钠固体,体积缩小到V/2 ml,则混合气体中CO2和NO的体积比不可能是( C )
A.2:1 B. 3:2 C. 3:4 D. 5:4
12.在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且充满水的容器内,充分反应后,容器内残留m/2 体积的气体。该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比值为 ( C )
A.3:2 B. 2:3 C. 8:3 D. 3:8
13.加氟牙膏含有微量的氟化物添加剂,可防止龋齿,长期使用加氟牙膏,在牙齿表面会形成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。其化学式为CaxFy(PO4)z,已知x、y、z都是奇数,其中x等于5, 1mol的CaxFy(PO4)z中含有氟离子的物质的量为( D )
A.4mol B. 3mol C. 5mol D. 1mol
14.在一定条件下,某元素的氢化物X可完全分解为两种单质Y和Z。若已知:(1)反应前的X与反应后生成的Z物质的量之比n(X):n(Z)=2:3;(2)单质Y的分子为正四面体构型。
(1)单质Y是 P4 ,单质Z是 H2 (填写名称或分子式);
(2)Y分子中共含 6 个共价键;
(3)X分解为Y和Z的化学方程式为 4PH3 = P4 + 6H2 。
15.三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2),当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO。HNCO(异氰酸,其结构是H-N=C=O)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
①写出HNCO和NO2反应的化学方程式,分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。(转移24e- HNCO中的氮元素被氧化,NO2氮元素被还原)
8HNCO + 6NO2 = 7N2 + 8CO2 + 4H2O
②如按上述反应式进行反应,试计算吸收1.0 kg NO2气体消耗的三聚氰酸的质量(1.2 Kg)
第二讲 氨 铵盐
课题: 氨 铵盐 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氨气分子的结构、性质、用途及相互关系;掌握氨水的性质、有关氨气溶于水的计算。 掌握
2.了解氨水、液氨的区别,能分析氨水溶液中存在有关平衡问题。 了解
3.掌握铵盐的性质和铵离子的鉴别方法,掌握氨气的实验室制法;理解氨和铵的异同。 掌握
考点预览: 1.氨气分子的结构、性质、用途及相互关系;氨水的性质、有关氨气溶于水的计算。2.氨水、液氨的区别,氨水溶液中存在有关平衡问题。3.铵盐的性质和铵离子的鉴别方法,氨气的实验室制法;氨和铵的异同。
一.考点回顾
(一)氨
1.氨的物理性质
纯净的氨气是无色、 有刺激性气味 的气体。氨很容易 液化 ,液氨气化要吸收大量热量,故液氨常用作致冷剂。
2.氨的结构
氨 气
分子式 NH3 键的极性 极性
电子式 分子极性 分子
分子构型 三角锥形 晶体类型 分子晶体
3. NH3的化学性质
(1)氨与水的反应
氨气的水溶液叫氨水,在氨水溶液中存在如下平衡:NH3+H2ONH3 H2O NH4++OH—,氨水显弱碱性,具有碱的通性,可使红色石蕊试纸变蓝,故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。氨水中存在的分子有 NH3 H2O、NH3、H2O ,存在的离子有 NH4+、OH—、H+ 。 但通常把 当作溶质,0.1mol/L氨水的含义是 。氨水的密度比水 ,而且密度随浓度的增大而 。
思维小火花:关于氨水的几个问题
氨水是弱电解质溶液,但氨水中为电解质的溶质是NH3 H2O而不是NH3。
氨水是很好的沉淀剂,可使多种阳离子:Mg2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Cu2+等生成沉淀。其中AgOH、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如:
向AlCl3溶液中加人过量氨水:Al3++3 NH3 H2O=Al(OH)3↓ +3NH4+
银氨溶液的配制:Ag++ NH3 H2O=AgOH+NH4+
AgOH +2 NH3 H2O=[Ag(NH3)2]+ +OH―+2H2O
涉及氨水的离子方程式的书写
a、氨水作反应物,用分子式NH3 H2O表示。
b、与强碱反应生成氨水时,如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下,用下式表示:NH4++OH― NH3↑+H2O;如使用的反应物为稀溶液,用下式表示:NH4++OH- = NH3·H2O
(2)与酸的反应:
氨气与氯化氢反应:NH3+HCl=NH4Cl,现象 产生白烟
氨气、二氧化碳依次通人饱和NaCl溶液中:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(3) 与氧化剂反应:
NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为: 4NH3+5O2 == 4NO+6H2O ,此反应中的氧化剂是 、氧化产物是 ,电子转移的数目是 e-。
NH3与CuO在加热条件下的反应2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O 。
NH3与Cl2反应8NH3+3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
4. 氨气的制法
(1)氨气的实验室制法:用铵盐与碱共热。
反应原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
发生装置:固+固+加热型。与制备O2 和CH4 气体相似
收集方法:用向下排空气法收集。
检验:a.用润湿的红色石蕊试纸检验;
b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验。
干燥:不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应,生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥。
(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制 NH3
(3).工业制法: N2+3H2 2NH3
(二).铵盐(NH4+)
1.物理性质:铵盐 易 溶于水,均为 离子 化合物。
2.结构:铵盐常温下为离子晶体,含有离子键、共价键和配位键,是由非金属元素组成的离子化合物。
3.化学性质:
不稳定性:铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。
氯化铵的分解:NH4Cl NH3+HCl
碳酸氢铵的分解:NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
NH4NO3受热分解产物较复杂:a、N2O、H2O b、N2、O2、H2O
NH4NO3 N2O+2H2O 2NH4NO3 2N2↑ +O2↑+4H2O
由此可见:不是所有的铵盐分解都产生氨气
思考:碘与氯化铵组成的固体混合物能用加热法分离吗?
②与碱反应
NH4++OH― NH3·H2O 或NH4++OH― NH3↑+H2O
③水解反应:NH4++H2O NH3·H2O+H+
4.NH4+的检验:
NH4+ 鉴别的常用试剂: 有关的离子方程式 。操作
及现象为:往待测液中加入NaOH溶液加热,放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含NH4+。
5.用途:可用作氮肥,炸药,焊药。
二.典型例题
[例1] 在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装入,干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢气体、NO2和O2的混合气体( V NO2/V O2 = 4:1)。然后分别作喷泉实验, 三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为 ( B )
A. 2:1:2 B. 5:5:4 C.1:1:1 D.无法确定
[例2] 氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成,下列叙述不正确
的是( BD ).
A.NH4H是离子化合物,固态时属离子晶体
B.NH4H溶于水,所形成的溶液显酸性
C.NH4H固体投入少量的水中,有两种气体产生
D.NH4H与水反应时, NH4H是氧化剂
[例3].若以W1和W2分别表示浓度为amol/L和bmol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小) ( C )
A. 2W1=W2 B. 2W2=W1 C. W2>2W1 D.W1[例4].四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体,把它们分别倒立于盛有下列各种液体的水槽中,发生的现象如下图所示,其中充满Cl2的试管是( C )。
[例5].从某物质A的水溶液出发有下面所示的一系列变化:
(1)写出A~F物质的化学式。
A (NH4)2SO3、B(NH4)2SO4、CSO2、D NH3 、E K2SO3、F K2SO4
(2)写出E→F的化学方程式:K2SO3+Br2+H2O=K2SO4+2HBr。
(3)鉴别物质F中阴离子的方法是_加盐酸、BaCl2溶液来鉴别。
三、高考真题
1.(2002全国理综29Ⅱ)制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
(2)收集氨气应使用向下排空气法,要得到干燥的 氨气可选用碱石灰 做干燥剂。
(3)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是 打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。该实验的原理是 氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小 。
(4)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氢气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。
2.(2004北京28)资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的名称是_碳酸铵或碳酸氢铵__;碱石灰的作用是__吸收水和二氧化碳__。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
<1>氨催化氧化的化学方程式是____;
试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是_____。
<2>停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因 <2>,降低温度使平衡正向移动,部分红棕色NO2转化为无色。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
<1>两气体通入的先后顺序是_先通入O2,后通入NH3。__,其理由是__若先通氨气,氨在空气中不能点燃,逸出造成污染。
<2>氨气燃烧的化学方程式是____。
3.(2004天津理综28)I. 合成氨工业对国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 制化肥、制硝酸 。
II. 实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是 ②④ 。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作]
① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是 排除空气,保证安全 。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是 锌粒与酸脱离 ,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 ,C瓶内气体的成份是 N2 H2 。
(3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因是 铁触媒在较高温度时活性增大,加快氨合成的反应速率。反应管E中发生反应的化学方程式是 N2+3H2 2NH3 。
4.(05全国卷I).已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示:
⑴ D的化学式(分子式)是__NH3___,E的化学式(分子式)是_NH4Cl_。
⑵ A和B反应生成C的化学方程式是__H2+Cl2 2HCl___。
⑶ E和F反应生成D、H和G的化学方程式是_Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O__。
5.(05上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是( C )
A、加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO32
B、加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42
C、加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
D、加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
四、知识过关
1.用加热的方法可分离的一组物质是( C )
A.氯化铵和消石灰 B.碳铵和过氧化钠
C.碘和食盐 D.硝酸铵和硫酸钠
2.下列各组气体,在通常条件下能稳定共存的是( B )
A.NH3、O2、HCl B.N2、H2、HCl C.CO2、NO、O2 D.HBr、O2、Cl2
3.某化合物NH5(固体)能与水反应产生氢气,下列叙述不正确的是( BC )
A.NH5是离子化合物 B.NH5与水反应后溶液呈酸性
C.NH5与水反应时,NH5作氧化剂 D.NH5受热可能发生分解
4.从某些反应看:NH3和H2O,NH4+和H3O+,NH2-和OH-,N3-和O2-两两类似,据判断下列反应不正确的是( B )
(1) 2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2↑ (2) CaO + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑
(3) 3Mg(NH2)2 = Mg3N2 + 4NH3↑ (4) NH4Cl +NaNH2 = NaCl + 2NH3↑
A.只有(3) B.只有(2) C.只有(2)(3) D.(1)(2)(3)(4)
5.下列反应适用于实验室制备重氨(ND3)的是( B )
A.重氢(D2)与氮气合成法 B.重水(D2O)与氮化镁反应
C.ND4Cl和消石灰共热 D.通氨气于重水中进行氢交换
6.氢叠氮酸HN3与氢卤酸相似,它是易挥发的弱酸。下列叙述中不正确的是( CD )
A.它的水溶液中存在着N3-离子 B.是无色、有刺激性气味的气体
C.NaN3与稀硫酸作用生成HN3 D.它与氨气作用生成的是共价化合物
7.“摇摇冰”是一种即用即饮的饮料,吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 ( B )
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.固体氢氧化钠 D.生石灰
8.同主族元素形成同一类型的化合物,其结构与性质往往相似,碘化磷(PH4I)是一种无色晶体,下列关于它的描述错误的是( AD )
A.很稳定、高温下不分解 B.能与强碱反应放出气体
C.该化合物含有共价键、配位键和离子键 D.它的水溶液呈中性
9.在隔绝空气条件下加热,不能升华的物质是 ( C )
A.碘 B.红磷 C.氯化铵 D.干冰
10.下列事实可证明氨水是弱碱的是( D )
A.铵盐受热易分解
B.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
C.0.1mol/L 氨水可以使酚酞试液变红
D.0.1mol/L 氯化铵溶液的pH值约为5
11.物质的量相等的下列气体,常温下在密闭容器中混合,完全反应后,容器压强降低最多的是 ( B )
A.NH3和O2 B.NO和O2 C.H2S和Br2 D.H2和Cl2
12.金属机械加工后的废切削液中含2%~5% NaNO2,直接排放会造成环境污染,下列试剂中可能使其转化为N2的是( B )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.Na3PO4 D.浓H2SO4
13.某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当一次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合气体中一定有( A )
A.CO2、HCl、H2 B.CO、H2、H2O C.CO、NH3、H2 D.CO、HCl、H2O
14.0.5mol 硝酸铵在一定条件下可分解成0.2mol 硝酸和16.2g 水以及另外一种气态物质,该气态物质可能是 ( D )
A.NO B.N2O C.N2O3 D.N2
15.常温下某混合气体,可能有CL2、HCl、NO、H2、O2、CO2、N2、NH3中的若干种组成。取200ml该混合气体做如下实验:(1)将混合气体通过足量的浓硫酸,体积减小40ml;(2)剩余气体通过Na2O2粉末,经充分反应,体积又减少40ml;(3)再将余下的气体引燃后冷却至室温,体积又减少105ml;(4)将(3)余下的气体通过足量灼热的铜丝,体积又减少5ml。最终余下10ml气体。
已知整个实验过程中气体无颜色变化,则混合气体是由 NH3 CO2 H2 N2
组成的,其物质的量之比为 4 : 8 : 7 : 1 16 。
16.标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得的浓度为12.0mol/L,密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的式量以17.0计算,ρ水=1.00g/cm3)(1体积水吸收378体积NH3)
第三讲 硝酸
课题: 硝酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握硝酸的性质 掌握
2.掌握硝酸的工业制法。 掌握
考点预览: 1.硝酸的性质2.掌握硝酸的工业制法。
一.考点回顾
硝酸
1、硝酸的物理性质
(1)纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密度为1.5027g/cm3。
(2)低沸点(83℃)、易挥发,能跟水 互溶在空气中遇水蒸气呈白雾状。
98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”,常用浓硝酸的质量分数为69%
2、硝酸的化学性质
(1)强酸性:具有酸的通性,稀硝酸遇石蕊试液变红色,浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红(H+作用),随后褪色(氧化作用)。
(2)硝酸的化学特性:
.不稳定性 : 4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O 。
注意:a、硝酸越浓,越易分解。b、浓硝酸久置呈黄色,是由于硝酸分解产生的NO2溶于硝酸的缘故。可用 、 等方法消除该颜色。
c、浓硝酸应盛放在带玻璃塞的棕色瓶里,并存放在阴暗处。
.强氧化性:HNO3中+5价N有很强的得电子能力,故HNO3与金属反应不放出H2;
HNO3能与除Au、Pt外的金属反应。
a、常温下浓HNO3使Fe、Al钝化,但铁与稀HNO3或在加热的条件下与浓HNO3都能反应:如Fe(少量) + HNO3(浓): 。
Fe(过量) + HNO3: 。
b、能溶解Cu等不活泼金属
Cu与浓HNO3反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O
Cu与稀HNO3反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
c、与非金属反应
碳与浓HNO3反应:C+4HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+2H2O
硫与浓HNO3反应:S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
P与浓HNO3反应:
d、与其它还原性物质的反应(如H2S、FeS、SO2、Na2SO3、HBr、HI等)
Na2SO3+ HNO3(稀) ) 。
e、王水:浓硝酸和浓盐酸(体积比为1∶3),它的氧化性比硝酸强,能溶解Pt、Au
注意:在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。
不慎将浓硝酸弄到皮肤上,应立即 ,再用
洗涤。
3、硝酸的制法:
(1)实验室制法:
1 反应原理:NaNO3+H2SO4(浓) NaHSO4 + HNO3↑(高沸点酸制低沸点酸)
2 加热温度不宜过高是因为:HNO3易分解。
3 由于硝酸具有强烈的氧化性,对橡胶制品有强烈的腐蚀作用,不宜采用制Cl2的装
置。常采用曲颈甑玻璃仪器制硝酸。
(2)工业制法:
. NH3 + O2 . NO + O2
. NO2 + H2O
注意:a、氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论
上应为:NH3:HNO3 = 1 : 1 b、尾气(N0、NO2)处理:常用碱液吸收法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O , 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
二、典型例题
[例1]下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是(AB)
A. Ag B.Cu C.Al D.Fe
[例2]在100ml混合酸中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L向该混合液中加1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是(B) A.0.15mol/L B.0.225mol/L C.0.35mol/L D.0.45mol/L 
[例3].一般来说,活泼金属与浓硝酸反应则产生NO2 , 与稀硝酸反应则产生NO,与极稀硝酸反应则生成NH3,而实际产物为NH4NO3。试配平下列反应方程式:
1 Zn+ 4 HNO3(浓) = 1 Zn(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O
3 Zn+ 8 HNO3(稀) = 3 Zn(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O
4 Zn+ 10 HNO3(极稀)= 4 Zn(NO3)2 + 1 NH4NO3+ 3 H2O
[例4]下列各反应表明了HNO3的什么性质? (1)NaNO3(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HNO3↑
(2)3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)C+4HNO3(浓)=4NO2↑+CO2↑+2H2O
(4)4HNO3 2H2O+4NO2↑+O2↑
[例5]铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示,纵坐标表示消耗铜的物质的量,横坐标表示消耗硝酸的物质的量,坐标图中各条线表示下列反应:
A、铜和浓硝酸 B、铜和稀硝酸
C、铜和被还原的浓硝酸D、铜和被还原的稀硝酸
其中:(1)Q表示反应D ;(2)P表示反应C ;
(3)S表示反应B ;(4)T表示反应A 。
[例6]工业尾气中含有各种氮的氧化物(主要是NO和NO2,表示为NOx),NOx是严重的大气污染物,处理这些废气的方法之一是通入适量的氨气,反应后会生成一种无色无味的气体。
写出NOx与NH3反应的化学反应方程式:3NOx+2xNH3=(x+1.5)N2+3xH2O ;
该方法的优点是:产物没有污染,而且用一种物质就可以将氮的多种氧化物的污染消除
三、高考真题
1、(2000上海23)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( B )
A.9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
3、(2003春季26)为了检验Pb(NO3)2热分解的产物,有人用示意图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
实验时在试管中放入研细的Pb(NO3)2晶体;实验结束后,试管中得到黄色粉末(PbO),U型管下部有少量液体X,集气瓶中收集到无色气体Y。(如图)
回答下面问题:
(1)在装置中试管和U型管上的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,原因是 NO2气体会损坏橡胶 。(2)液体X可能是 N2O4(液态NO2) ;气体Y可能是 O2 。
(3)导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意 先把导气管移出水面,然后熄灭火焰,理由是防止水槽中的水反吸到U型管中。
(4)用简单的实验证实(2)中对Y的判断(要求:怎样从水槽中取出集气瓶、实验方法、现象、结论):在水槽中,用玻璃片盖住集气瓶口,按住玻璃片,小心把集气瓶移出水面,正放在桌上,用带火星的木条插入瓶口,木条迅速燃烧,证明Y是O2
4、(2004广东19)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO
①收集仪器A已经气密性检查;②除水外不能选用其
它试剂)。正确的操作步骤是__在A中加满水,盖紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c排入B中。
5、(2004广东22)我国研制的长征捆绑式火箭在第一、二级发 动机中用“偏二甲(基)肼”和四氧化二氮作为液体燃料。
(1)已知偏二甲(基)肼的相对分子质量为60,其中含碳40%,含氢13.33%,其余为氮;又知其分子中有一个氮原子不与氢原子相连。通过计算写出偏二甲肼的化学式和分子结构简式:化学式C2H8N2_;分子结构简式(CH3)2N-NH2
(2)在发动机中偏二甲(基)肼在四氧化二氮中充分燃烧,写出该燃烧反应的化学方程式(反应中所有的氮元素均转化为N2)_C2H8N2 + 2N2O4=2CO2↑ + 4H2O↑ + 3N2↑__
6、(2004天津理综)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为 5.8 L,NO2的体积为 5.4 L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL amol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 (aV·10-3+0.5)/0.14 mol·L-1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 57.8 g。
7、(05上海)3、据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是( A )
A、N4是N2的同素异形体 B、N4是N2的同分异构体
C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D、N4的摩尔质量是56g
8、(05全国卷Ⅲ)下列气体的制备可采用右图装置的是(B)
A.铜与浓硝酸反应制NO2
B.铜与稀硝酸反应制NO
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl
9、(05江苏)下列有关试剂的保存方法,错误的是(A)
A 浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B 少量的钠保存在煤油中
C 氢氧化钠溶液保存在具橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D 新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
10、(05江苏)(8分)某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂,先制得碳酸钙,最终制得纯净的硝酸钙晶体。
(1)写出制取过程中反应的离子方程式:
Ca2++CO32-=CaCO3↓ 、 CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
(2)请帮助该同学完成下列实验操作步骤(不要求回答使用的仪器)
①用蒸馏水完全溶解CaCl2后,加入 碳酸钠溶液 。
②将反应后的混合物过滤,并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl-。
③加入 稀硝酸 ,使沉淀完全溶解。
④ 蒸发 结晶 ,得到纯净的硝酸钙晶体。
11、(05江苏)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为(A)
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
(06江苏21)
12、(10分)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。
⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是
_减少CO和碳氢化合物的污染_(填一项)。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_光化学烟雾或破坏臭氧层_等环境问题(填一项)。
⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是_溶液显色所需要的时间_。
⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原等物质的量的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是 A或B或C(填字母),原因是

A.① B.② C.都有可能
四、知识过关
1.1.92g铜投入一定量的浓HNO3中,铜完全溶解,生成的气体颜色越来越浅,共收集到标况下672ml气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中,则通入氧气的体积是 ( D )
A.504ml B.168ml C.224ml D.336ml
3.锌和稀硝酸反应时,消耗的锌和参加反应的硝酸的物质的量之比是2:5,则此时硝酸被还原的产物可能是( AD )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NH4NO3
4.现有下列物质,其中必须保存在棕色瓶里的是( C )
(1)氯水 (2)氨水 (3)浓硝酸 (4)氢氧化钠 (5)溴
A.全部 B.(1)(3)(5) C.(1)(3) D.(1)(2)(4)
5.6.4g铜与过量硝酸(8mol/L、60ml)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+为n mol,此时溶液中所含NO3-的物质的量为( C )
A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2) mol D.(n+0.4) mol
6.含n g HNO3的稀溶液,恰好使5.6g铁粉完全溶解,若有n/4 g HNO3被还原成NO(无其它还原产物),则n值不可能是( A )
A.12.6 B.16.8 C.18.9 D.25.2
7.向1L 0.4mol/L硫酸溶液中加入10.1g KNO3和9.6g铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为 ( A )
A.2.24L B.3.36L C.4.48L D.5.60L
8.将NO3-+Zn+OH-+H2O → NH3+Zn(OH)42- 配平后,离子方程式中H2O的系数是( C )
A.2 B.4 C.6 D.8
9.为了除去铝表面的铜镀层可选用的试剂是( B )
A.稀硝酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.浓盐酸
10.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种。现将13.8g样品加入足量水,样品全部溶解,再加入过量CaCl2溶液,得到9g沉淀,对样品所含杂质的正确的判断是( AB )
A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3,可能还会Na2CO3
C.肯定没有Ba(NO3)2,可能有KNO3 D.肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2
12.某金属的硝酸盐强热后分解成金属氧化物、NO2和O2,且NO2和O2的物质的量之比为6:1,则在分解中该金属元素的化合价( A )
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
13.已知碱能除去硝酸尾气:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。根据上述反应原理,下列气体中不可能被过量的氢氧化钠溶液吸收的是( D )
A.1mol O2和4mol NO2 B.1mol NO和4mol NO2
C.1mol O2和4mol NO D.4mol NO和1mol NO2
14.某单质跟浓硝酸反应时,每有0.25mol单质反应就消耗1mol硝酸,则该单质氧化后元素的化合价可能是( BD )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
15.下列各组离子在溶液中可以大量共存,加入足量的FeBr2晶体时,只有一种离子浓度明显减少的是( C )
A.K+、OH-、CO32- B.Na+、Cl-、Ag+
C.K+、SO42-、S2- D.H+、Cu2+、NO3-
16 在浓硝酸中放入铜片:
①开始反应的化学方程式为 Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+2H2O ,实验现象为 溶液逐渐变蓝,有红棕色气体逸出 。
②若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方程式是 3Cu +8HNO3(稀) =3 Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 。
③待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是 加入稀H2SO4后,与原溶液中的NO3-构成强氧化性的条件,又能与过量的Cu反应 。
④将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6L(标准状况)。则所消耗的硝酸的物质的量是 0.65mol ,所得气体的平均相对分子质量为 41.2 。
点燃
点燃
点燃
E
+
+
G
L
M

高温、高压4
催化剂
△或光
图1 图2

C
B
A
空/燃比
A:NOX
B:CO
C:碳氢化合物
12 13 14 15 16 17 18
NO、
NH3
催化反应器
检 测
尾气处理
PAGE
(Z案)第 1 页 共 18 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第十一单元 电解质溶液
第一部分 电离平衡
第一讲 电离平衡
课题:电离平衡 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断。 掌握
2.能从化合物类型、电离程度、电离过程、溶液中的微粒、电离方程式书写几个角度对强弱电解质进行对比。 掌握
3.理解电离平衡概念,掌握电离平衡的几个特征。 理解、掌握
考点预览:1.熟练掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念及有关判断。 2.能从化合物类型、电离程度、电离过程、溶液中的微粒、电离方程式书写几个角度对强弱电解质进行对比。3.理解电离平衡概念,掌握电离平衡的几个特征。
I.考点回顾:电离平衡
一.强弱电解质与结构的关系
1. 电解质:
(1)概念:在 里或 状态下能导电的 。
(2)常见物质类别: 、 、 、 、 氧化物等。
2.非电解质:(1)概念:在水溶液里和熔融状态下 不能导电的化合物。
(2)常见物质类别:大多数 物(如 类、 类等)、 氧化物(如 、 、 、 等)、氨气等。
3.强电解质:
(1)概念:在 里能 电离的电解质。
(2)常见物质类别: 化合物(大多数 类和 、 氧化物等)和部分具有极性键(如 )的共价化合物。
4.弱电解质:
(1)概念: 在水溶液里 电离的电解质。。
(2)常见物质类别:部分具有极性键(如 、 等)的共价化合物。
应用i:有如下物质:①铜、②二氧化硫、③氨水、④浓硫酸、⑤硫酸、⑥氨气⑦盐酸、⑧水、⑨碘化氢、⑩硫酸钡、乙醇。其中属于电解质的是 ;属于非电解质的是 ;属于强电解质的是 ;属于弱电解质的是 。
应用ii:下列说法正确的是( )
A. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
B. 强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,能完全电离
C. 强极性共价化合物不一定都是强电解质。
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
小结-强弱电解质比较:
比较项目 强电解质 弱电解质
概 念 在水溶液里全部电离为离子的电解质 在水溶液里仅部分电离为离子的电解质
化合物类型 含有离子键的离子化合物和某些具有极性键的共价化合物 某些具有极性键的共价化合物
物质类别 强酸、强碱、盐等 水、弱酸、弱碱
电离程度 完全电离,不存在电离平衡(电离不可逆) 不完全电离(部分电离),存在电离平衡
溶液中的粒子
联 系 都属于电解质
二.弱电解质的电离平衡:
1.概念:一定条件(温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合
成生成分子的 相等时,电离过程就达到了平衡状态。
2.弱电解质电离平衡的特点:
①“动”:动态平衡,v电离= v结合 ≠0。
②“等”:分子的电离速率和和离子形成分子的速率相等(v电离= v结合)。
③“定”:平衡时分子、离子的浓度不再变化。
④“变”:电离平衡是相对的平衡,外界条件改变,平衡可能要移动,移动的方向运用
原理判断。
3.弱电解质电离平衡的影响因素:浓度、温度、酸碱性等
浓度:同一弱电解质,浓度越 ,电离程度越 。
温度:弱电解质电离过程均要 热,因此温度升高,电离程度 (若不指明温度,一般指25℃)。
应用ii:在0.1mol·L-1”滴有酚酞的氨水溶液(显浅红色)中,存在电离平衡NH3·H2ONH4+ + OH-.当条件发生如下改变时,溶液中的如何改变?
条件改变 C(OH-) C(NH4-) C(NH3.H2O) NH3.H2O的电离程度
通入氨气
加人固态NH4Cl
加人固态NaOH
适当升高温度
4.弱电解质电离方程式的书写(电离平衡是动态平衡.电离方程式中用可逆符号“”表示)
①一元弱酸、弱碱一步完成:NH3.H2ONH4+ + OH-;CH3COOH CH3COO-+H+
②多元弱酸的电离是分步进行的,如H3PO4: ,
, 。
多元弱酸溶液的酸性主要由 步电离所决定。
③多元弱碱的电离与多元弱酸电离的情况类似,但在书写多元弱碱的电离方程式时,往往当成一步完成。如Fe(OH)3:
应用iii:
1.分别写出下列物质在水溶液中的电离方程式及存在的微粒种类:
(1)H2SO4: ;溶液中微粒种类:
(2)Ba(OH)2: ;溶液中微粒种类:
(3)H2S: ;
溶液中微粒种类:
(4)Al(OH)3: ;
(5)NaH2PO4: ;
溶液中微粒种类:
(6)NaHSO4: ;
溶液中微粒种类:
(7)BaSO4: 。
II.典型例题
[例1].把0.05 molNaOH固体分别加入下列100 mL液体中,溶液的导电性基本不变的是( )
A.自来水 B.0.5 mol·L-1的盐酸
C.0.5 mol·L-1的醋酸 D.0.5 mol·L-1的氨水
[例2]..硫化氢的水溶液中有如下动态平衡:
H2S H++HS- HS-H++S2- H2O H++OH-
在物质的量浓度为0.1 mol·L-1的H2S溶液中,下列各离子间的关系正确的是( )
A.c(H+)= c(HS-)+2 c(S2-)+ c(OH-) B.2 c(H+)=2 c(HS-)+ c(S2-)+2 c(OH-)
C.0.1mol·L-1= c(H2S)+ c(HS-)+c(S2-) D. c(H+)= c(S2-)+ c(OH-)+c(HS-)
[例3]在同体积pH=3的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中,加入足量锌粉,下列说法正确的是( )
A.H2SO4中放出H2最多 B.醋酸中放出H2最多
C.HCl和HNO3放出H2一样多 D.HCl比HNO3放出H2少
[例4]在1升浓度为c摩/升的弱酸HA溶液中,HA、H+和A-的物质的量之和为nc摩,则HA的电离程度是( )
(A)n×100% (B)n×100%/2 (C)(n-1)×100% (D)n%
III.高考真题
1.(00上海)取pH值均等于2的盐酸和醋酸各100ml分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是( )
A.醋酸与锌反应放出氢气多
B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C.醋酸与锌反应速率大
D.盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大2. (2000年上海22).取pH值均等于2的盐酸和醋
2.(00上海7)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
3.(01)将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.溶液的pH增加 B.CH3COOH电离度变大
C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(OH-)减少
4.(2004全国2-9)将0.l mol·醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)和c()都减小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
5.(06全国理综I)在0.10mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.10mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
IV.知识过关
1、下列物质中,导电性能最差的是( )
A 熔融氢氧化物 B 石墨棒 C 盐酸溶液 D 固态氯化钾
2、下列有关叙述中正确的是:( )
A 难溶于水的电解质一定是弱电解质
B 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质水溶液的导电能力强
C 易溶于水的电解质一定是强电解质
D 强电解质在水溶液中的电离过程是不可逆的
3、用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是:( )
A 将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B 将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上跟标准比色卡比较
D 试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
4、在平衡体系中,H2S H++HS-,HS- H++S2-中,增大溶液的pH,则c(S2-)( )
A 增大 B 不变 C 减小 D 可能增大可能减小
5、pH相同的醋酸溶液和盐酸分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m、n的关系是( )
A m=n B m>n C m<n D 无法判断
6、在0.01mol/L的醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是( )
A 酸性增强,pH减小 B 醋酸的浓度减小
C 氢离子浓度变小 D 醋酸根离子浓度变小
7、pH = 2的A、B两种酸溶液各1mL, 分别加水稀释到1000
mL, 其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如右图所示, 则下列
说法正确的是( )
A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等
B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a = 5时, A是强酸, B是弱酸
D.若A、B都是弱酸, 则5 > a > 2
8、已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO42-。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液pH为2。对于该溶液下列叙述中不正确的是( )
A 该温度高于25℃ B 水电离出来的c(H+)=1×10-10mol/L
C c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)
D 该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
9、若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度(巳电离的分子数与原分子总数之比)可表示为( )
A、10(a+b-12)% B、10(a+b-14)% C、10(12-a-b)% D、10(14-a-b)%
10、常温下将0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,配制成0.5L混合溶液,判断:
1 溶液中共有____种微粒(包括分子和离子);
1 溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是 和_______;
1 溶液中n(CH3COO_)+ n(OH_) -n(H+)=_____________mol。
11、现有下列两组溶液(Ⅰ)组:0.1mol/L的醋酸和盐酸,(Ⅱ)组:pH值=11的氨水和氢氧化钠溶液。若将它们加水稀释相同的倍数,①试比较(Ⅰ)组和(Ⅱ)组溶液pH值的大小:(Ⅰ)组 > ,(Ⅱ)组 > 。试分别画出(Ⅰ)(Ⅱ)两组溶液的PH随加水量的变化示意图
           
第二讲 水的电离和溶液的pH值
课题:水的电离和溶液的pH值 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解水的离子积和溶液pH值的含义,掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。 理解、掌握
2.学会用pH试纸测定溶液的pH值。 掌握
3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。 掌握
考点预览:1.水的离子积、溶液pH值,溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。2.溶液pH的值测定。3.pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。
I.I.考点回顾:水的电离和溶液的PH
一.水的电离和水的离子积
1.水的电离和电离平衡:水是一种 电解质,它能微弱地电离,生成 和
离子,电离方程式为 ,简写为: ;ΔH<0。在一定温度下,纯水电离生成的c(H+)=c(OH-),实验测得在25°C时,c(H+)=c(OH-)= 。此时1mol水中有 mol的水电离。
2.影响水的电离平衡的因素:(1)温度:当温度升高时,水的电离平衡向 方向移动,这时水中的c(H+)、c(OH-) (填增大、减少、不变),水的离子积 (同上)。(2)酸、碱、盐:往水中加入酸或碱,水的电离平衡的移动方向是 ;若往水中加入强碱弱酸盐或强酸弱碱盐,水的电离平衡的移动方向是 (酸、碱
水的电离;能水解的盐 水的电离)(3)其它因素:如向水中加入能与水反应的活泼金属会 水的电离
3.水的离子积:在一定温度下,纯水或酸性或碱性的稀溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,用Kw表示,称为水的离子积常数,温度不同,Kw不同,在25°C时,Kw= ;当温度升高时,Kw将 。比如在100°C时,Kw= ,此时1mol水中有 mol的水电离。在常温下,c(H+)=0.01mol/L的强酸溶液与c(OH-)=0.01mol/L的强碱溶液中,Kw= ,此时1mol水中有 mol的水电离。
二、溶液的酸碱性和PH值
1.溶液的酸碱性:25°C时:中性溶液c(H+)=c(OH-)= PH= ;酸性溶液 ;碱性溶液
;某温度下溶液的酸碱性与溶液PH值是否等于7 (填有关或无关),与溶液中c(H+)和c(OH-)的 有关。
2.溶液的PH值:
(1)表示方法:pH= —lg{c(H+)}(适用范围:稀溶液)
(2)测定方法:pH试纸、酸碱指示剂、(pH计)
(3)c(H+)= ;c(OH-)= (用含PH的表达式表示)
三.酸、碱批示剂及溶液PH值的实验测定方法:
(1)常用指示剂及变色范围
指示剂 变色范围及所显颜色:
甲基橙
酚酞
石蕊
(2)测定溶液PH值方法:
PH试纸法 。不能先用水湿润PH试纸的原因是 。
四.有关pH计算的解题规律
1.单一溶液的pH计算
①强酸溶液,如HnA,设浓度为c mol·L-1,则
c(H+)= mol·L-1,pH= —lg{c(H+)}= —lg
②强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为c mol·L-1,则
c(H+)= mol·L-1,pH= —lg{c(H+)}=
2.酸碱混合pH计算(体积变化忽略不计)
①适用于两种强酸混合 c(H+)混 = [c(H+)1V1+ c(H+)2V2] /(V1+ V2)
②适用于两种强碱混合 c(OH—)混 = [c(OH—)1V1+ c(OH—)2V2] /(V1+ V2)
|③适用于酸碱混合,一者过量时:
c(OH—)混 | c(H+)酸V酸 — c(OH—)碱V碱|
c(H+)混 V酸 + V碱
说明:①若两种强酸(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH = +
②若两种强碱(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH = —
五.强酸(强碱)、弱酸(弱碱)加水稀释后的pH变化规律
1.对于强酸溶液(pH=a,a+n<7),每稀释10n倍,pH值增大n个单位,即pH=a+n
2.对于强碱溶液(pH=b,b-n>7),每稀释10n倍,pH值减小n个单位,即pH=b-n
3.对于弱酸溶液(pH=a),每稀释10n倍,pH值的范围是:a4.对于弱碱溶液(pH值=b),每稀释10n倍,pH值的范围是:b-n5.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,pH值变化也不同,其结果是强酸稀释后,pH值增大比弱酸快(强碱、弱减类似)。
说明:1.酸、碱溶液无限稀释时,pH值只能约等于7或接近于7,酸不能大于7;碱不能小于7,即无限稀释以7为界限。
2.常温下弱酸(弱碱)用水稀释,当弱酸(弱碱)电离的H+(OH-)浓度小于10—6 mol·L-1 时,计算稀释液的pH值,不能忽略水的电离。
II.典型例题
[例1] 常温下:(1)将pH=1的HCl溶液加水稀释10倍后,溶液pH= ;稀释100倍,pH= ; 稀释10n(n<5)倍后,pH= 。
(2)将pH=13的NaOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH= ; 稀释100倍,pH=
稀释10n(n<5)倍后,pH = 。
(3)将PH=13的强碱溶液与PH=3的强酸溶液等体积混合,所得溶液的PH= 。
[例2] 某温度下纯水的c(H+)=2.0×10-7mol/L。在此温度下,某溶液中由水电离出的c(H+)为4.0×10-13mol/L,则该溶液的pH值可能是 。
[例3]水的电离平衡曲线如图所示:
⑴若以A点表示25°C时水的电离平衡时的离子浓度, 当温度上升100°C时,水的离子积从 增加 到 。
⑵将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并
保持100°C的恒温,致使混合液的pH=7,则Ba(OH)2
与盐酸的体积比为 。
⑶已知AnBm的离子积=c(Am+)n×c(Bn-)m,若某温度下,
Ca(OH)2的溶解度为0.74g,其饱和溶液密度设为1g/cm3,其离子积约为 。
[例4](1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3 NH4++NH2-
据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)
D.只要不加入其他物质,液氨中C(NH4+) = C(NH2-)
(2)完成下列反应方程式
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体:
②NaNH2溶于水的反应: 或
③类似于“H++OH—=H2O”的反应:
[例5]某溶液中由水电离出来的C(OH—)=10-12mol/L,则该溶液中的溶质不可能是( )
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
[例6]能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH—)的操作是( )
(1)将水加热煮沸 (2)向水中投入一小块金属钠 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明矾晶体 (6)向水中加入NaHCO3固体 (7)向水中加NaHSO4固体。 A、(1)(3)(6)(7) B、(1)(3)(6) C、(5)(7) D、(5)
III.高考真题
1 (2000全国26)25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va(1)a值可否等于3(填“可”“否”) ,其理由是
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是
(3)a的取值范围是 。
2.(01春季10)从下列现象可以判断某酸是强酸的是( )
A.加热该酸至沸腾也不分解 B.该酸可以分解石灰石放出
C.该酸可以把Al(OH)3沉淀溶解 D.该酸浓度为0.1mol·L-1时的pH为1
3.(01浙江13)将 a g 含NaOH样品溶解在 b mL 0.l mol·L-1 的硫酸中,再加入 c mL 0.1 mol·L-1 的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中 NaOH 的纯度是(NaOH 式量为 40)( )
A. [ (b-c)/125a]×100% B. [(b-2c)/125a]×100%
C.[ (b-c)/250a]×100% D.[ (8b-8c)/a]×100%
4.(2002全国9)有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定义为AG=lg(c( H+]/c( OH-])。下列表述正确的是( )
A.在25℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25℃时,岩溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.(2003全国13)用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是( )
A.盐酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
6.(03江苏17)在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小
7.(2004理综11)1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于( )
A.9.0 B.9.5 C.10.5 D.11.0
8.(2004全国3-11)若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之比应为( )
A.10:1 B.5:1 C.1:1 D.1:10
9.(05江苏)常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是( )
A.pH > 7,且c(OH—) > c(Na+) > c(H+) > c(CH3COO—)
B.pH > 7,且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C.pH < 7,且c(CH3COO—) >c(H+) > c(Na+) > c(OH—)
D.pH = 7,且c(CH3COO—) > c(Na+) > c(H+) = c(OH—)
10.(06四川理综12)25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的PH=7时,下列关系正确的是( )
A、c(NH4+)==c(SO42-) B、c(NH4+)>c(SO42-)
C、c(NH4+)11.(06广东14)室温时,将x mL pH=a 的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
12.(06全国理综)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
IV.知识过关
1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(OH -)为( )
A.1.0×10-7mol/L       B.1.0×10-6mol/L
C.1.0×10-2mol/L       D.1.0×10-12mol/L
2.取pH=4的某电解质溶液1.0L,用Pt电极进行电解,经过一段时间后,测得溶液pH=1,且阴、阳两极产物的物质的量之比为2:1,则该电解质溶液是( )
A. 盐酸 B.氢氧化钾溶液 C.硝酸银溶液 D.硫酸铜溶液
3.在室温条件下,酸和碱的溶液等体积混合后,pH值一定大于7的是( )
A pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
B pH=3的醋酸(电离度约为1%)和pH=12的氢氧化钠溶液
C pH=3的硝酸和pH=11的氨水(电离度约为1%)
D pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液
4.t℃时饱和石灰水的密度为ρ(g·Cm-3),其pH=12,则t℃时氢氧化钙的溶解度为( )
A. B.
C. D.
5.四种水溶液①HCI,②FeCI3,③KOH,④Na2CO3其 PH值依次为4、4、10、10,而溶液中水的电离度依次为α1、α2、α3、α4,则它们的关系正确的是( )
A.α1=α2=α3=α4 B.α1>α3>α2>α4
C.α4=α2>α3=α1 D.α1=α3>α2=α4
6.下面的各说法中正确的是( )
A.在100°C时,纯水中的pH=6,呈中性
B.pH=5的稀醋酸,再加水冲稀100倍,溶液的pH=7
C.0.3mol/L和0.1mol/L的两醋酸溶液中H+离子浓度之比为3 :1
D.在Na3PO4溶液中[Na+] :[PO43-]=3 :1
7.向一定体积的0.1摩/升的醋酸溶液中加入等体积的蒸馏水后,则下列叙述正确的是( )
A.溶液的pH值变小 B.醋酸的电离度增大
C.溶液的导电能力减弱 D.中和此溶液所需的0.1摩/升NaOH溶液的体积增加
8.下列溶液,一定呈中性的是( )
A 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液
B [H+]=1×10-7mol·L-1 的溶液 C pH=14-pOH 的溶液 D pH=pOH 的溶液
9.PH=5的盐酸和PH=9的NaOH溶液以体积比11:9混合,混合液的PH值为( )
A. 7.2 B.8 C.6 D.无法计算
10.室温时,若0.1mol/L的一元弱碱电离度为1%,则下列说法正确的是( )
A.该溶液的PH=11 B.该溶液的PH=3
C.加入等体积0.1mol/L HCl后,所得溶液PH=7
D.加入等体积0.1mol/L HCl后,所得溶液PH>7
11.25°C时,某强酸溶液PH=a,体积为V1;强碱溶液PH=b,体积为V2;a+b=12,酸碱溶液混合后PH=7,则V1和V2的关系为( )
A.V1=102V2 B.V2=102V1 C.V1=2V2 D.V2=2V1
12.用水稀释0.1摩/升氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A. B.
C.[H+]和[OH-]的乘积 D.OH-的物质的量
13.室温下,在pH值都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH- 离子浓度分别为A摩/升与B摩/升,则A和B关系为( )
A .A>B B .A=10-4 B C. B=10-4 A D. A=B
14.在下列叙述中,能说明盐酸比醋酸酸性强的是( )
A. 将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液,醋酸所需加入的水量多
B. 盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取
C .相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体,醋酸的pH值变化大
D. 相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,产生氢气的起始速度相等
15.已知25℃时0.1mol·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 (“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确, 继续做如下实验: 向0.1mol·L-1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, 0.1mol·L-1氨水的电离百分率为1.3%, 0.1mol·L-1醋酸的电离百分率为1.3%)。
16.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离,则n是( )
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
第三讲 盐类的水解
课题:盐类的水解 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解盐类水解的原理和盐类水解反应的本质原因,能熟练地写出盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。 理解、掌握
2.掌握电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和微粒浓度之间存在的几种等量关系的应用。 掌握
3.掌握对离子共存问题的分析与判断。 掌握
考点预览:1.理解盐类水解的原理和盐类水解反应的本质原因,能熟练地写出盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。 2.掌握电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和微粒浓度之间存在的几种等量关系的应用。3.掌握对离子共存问题的分析与判断。
I.考点回顾:盐类的水解
一.盐类水解的概念与相关知识:
1.概念:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出的 或 生成 的反应叫盐类的水解。
2.实质:盐电离出来的离子破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡发生 移动。
3.与中和反应的关系:酸+碱 盐 + 水。由此可见,水解反应为 反应。
4.水解规律:①有 才水解,都 双水解,谁 显谁性。
②越 越水解,越 越水解,越 越水解。
注意:①有”弱”还要看溶不溶,不溶也不一定不水解。(如MgCO3在一定条件下能水解,但是FeS不水解。)
②中和反应是完全进行的,所以其逆反应水解反应程度很小,用可逆符号。
③谁强显谁性,都强不水解显中性,都弱看水解的相对强弱。
④多元弱酸的酸式根看电离与水解的相对强弱。(HSO3—和H2PO4—,电离程度>水解程度)
⑤多元弱酸根离子分步水解,以第一步水解为主。
5.影响盐类水解的因素(盐类的水解平衡遵循勒夏特列原理):
(1)决定性因素(内因)——盐的性质
(2)外因:①浓度——增大盐的浓度,水解平衡向水解方向移动,但水解程度减小。(道理与化学平衡移动相似)。盐的浓度越大,水解程度越小,但水解产生的离子浓度越大。
②温度——温度越高,水解程度越大。因盐类水解是中和反应的逆反应,中和反应均为放热反应,水解反应一定吸热。(如制备Fe (OH)3胶体利用了温度对盐类水解的影响)
③溶液的pH值——根据盐类水解后溶液的酸碱性判断水解程度大小。
(如a、FeCl3溶液在配制时加入盐酸, 其水解。 b、等物质的量浓度的NH4HSO4和NH4Cl溶液,c(NH4+)显然是NH4HSO4溶液 NH4Cl。溶液)
④同种元素阳离子的化合价——价高水解程度更大,如Fe3+>Fe2+
6.水解类型(写出相应代表物在溶液中水解反应的离子方程式):
(1)强酸弱碱盐:NH4Cl: AlCl3: 。
(2)强碱弱酸盐:CH3COONa:
NaCO3: , 。
NaHCO3:
思考:等物质的量浓度的NaCO3溶液与NaHCO3溶液哪种溶液的碱性强?为什么?

(3)弱酸弱碱盐:NH4HCO3: 。
(4)能进行到底的水解:
NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合:
二.电解质溶液中的守恒关系(以Na2CO3溶液为例)
1.电荷守恒规律:电解质溶液中,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如在Na2CO3溶液中存在着Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-,它们存在如下关系:
2.物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些微粒能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的,如在Na2CO3溶液中CO32-能水解,故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:
3.氢氧守恒规律:任何水溶液中水电离出的H+与OH-的量是相等的;盐的水解过程中,由于弱酸阴离子或弱碱阳离子结合了水电离出的H+或OH-,从而使溶液中的c(H+)与 c(OH-)不再相等而表现出一定的酸碱性,但水电离出的H+与OH-守恒的关系仍然存在。如Na2CO3溶液中,由上述守恒关系可推出:
三.知识归纳
(一).何时需考虑盐类水解:盐类水解知识是高中化学电解质溶液中的重点及难点之一,也是高考的考点,现对这方面的知识加以归纳总结如下。
1.利用水解法制取某些胶体时需考虑盐类水解。(写出在加热条件下的离子方程式)
氢氧化铁胶体的制备:
氢氧化铝胶体的制备:
原硅酸胶体的制备:
2.配制某些盐溶液时需考虑盐类水解。如配制含Al3+、Fe3+、Cu2+、Sn4+等的盐溶液时,为防止其阳离子水解,须先将盐加入相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。配可溶性金属硫化物、可溶性碳酸盐、醋酸盐等溶液时,为抑制其阴离子的水解,先将盐加入相应碱中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
3.蒸干灼烧某些盐溶液确定其固体产物时需考虑盐类水解。如蒸干灼烧 溶液后,最终所得固体为,并非为。同理蒸干灼烧溶液时,所得固体应为,具体讲蒸干、灼烧盐溶液时主要有以下几种情况:<1>不挥发性酸的盐(如Al2(SO4)3)溶液蒸干便得到原溶质。<2>挥发性酸的高价盐(如等)溶液蒸干得相应金属氧化物。<3>还原性盐(如)溶液蒸干分别得到与Fe2(SO4)3。<4>氧化性盐(如)溶液蒸干便得NaCl。
4.中和滴定有关判断中需要考虑盐类水解。如判断滴定终点时,溶液的pH和指示剂的选择上需考虑盐类水解。中和滴定到pH=7时,酸碱的物质的量或体积关系上需考虑盐类水解。
5.在判断一些能水解的盐溶液中离子种类时需考虑盐类水解。
例:物质的量浓度相同的下列溶液中含微粒种类最多是( )
A. B. C. D.
6.判断不同弱电解质的相对强弱(如弱酸或弱碱的相对强弱)时需考虑盐类的水解。例:相同物质的量浓度的3种盐溶液NaX、NaY、NaZ,pH值分别为9、8、7,则对应的3种酸HX、HY、HZ的酸性由强到弱顺序为__________。
7.判断溶液中某些离子间能否共存时需考虑盐类的水解。如、,等因发生双水解而离子间不能共存。
8.同物质的量浓度的各种盐溶液比较pH值时,需考虑盐类的水解,如的溶液,其盐溶液的pH值由大到小的顺序为。
9.某些化学肥料混合使用时需考虑盐类的水解。如草木灰与铵态氮肥不能混合施用,其原因就是草木灰中会水解,,而铵态氮肥中会与,使肥效降低或消失。
10.判断某些盐溶液的酸碱性时需要考虑盐类的水解。
例4 下列物质的水溶液中滴入石蕊试液变红色的是( )
11.某些盐作净水剂时需考虑盐类的水解。如明矾之所以能作净水剂,是因明矾溶于水后电 离出的水解生成胶体,表面积较大,会吸附水中悬浮物而达到净化水的目的。同理含的溶液也可作净水剂。
12.选择一种试剂鉴别一些物质时需考虑盐类的水解。如只用一种试剂鉴别6种无色溶液时,选择了溶液,其中的鉴别就利用了双水解反应:
13.实验室某些盐类试剂贮存时需考虑盐类的水解。如贮存溶液时不能用玻璃塞,是由于溶液水解呈碱性,NaOH会与玻璃中反应等。
14.判断某些盐溶液中离子浓度大小比较时需要考虑盐类的水解。
例:20mL 的HAc溶液与40mL 的NaOH溶液混合,所得溶液中离子浓度大小排序正确的是( )
15.分析某些较活泼金属(如Mg)与较易水解的强酸弱碱盐溶液混合时需考虑盐类的水解。 例:将下列每组中的固体放入相应溶液中无气体产生的是( )
16.解释某些生活、生产中的应用时需考虑盐类的水解。如<1>炸油条时向面中加入适量明矾和小苏打是利用了的双水解能产生大量的,<2>热碱液洗涤油污效果好;用纯碱溶液洗涤油污,因为油污主要是酯类物质,碱性条件下易水解生成溶于水的醇和羧酸钠,加热Na2CO3水解程度增大,溶液碱性增强所以热的纯碱溶液洗涤效果比冷的好。,<3>泡沫灭火器中的反应,<4>焊接金属,<5>溶液止血等,均是水解知识的应用。
17.评价某些盐对水的电离平衡影响时需考虑盐类的水解。由于弱碱阳离子与弱酸阴离子均会在水中发生水解,所以都能引起水的电离平衡的移动。
例:常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使氢离子浓度增大,应加入下列中的( )
(二)溶液中微粒浓度大小关系:
1.多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如H3PO4的溶液中:
C( )>C( )>C( )>C( )
2.多元弱酸正盐根据多元弱酸根的分步水解分析:如Na2CO3溶液中:
C( )>C( )>C( )>C( )
3.不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其它离子对其影响的因素。如在相同物质的量的浓度的下列溶液中①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 。
[NH4+]浓度由大到小的顺序是: > > 。
4.混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。如在0.1mol/L的NH4Cl和0.1mol/L氨水的混合溶液中,各离子的浓度的大小顺序为:
C( )>C( )>C( )>C( ) 在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+水解互相抑制,NH3·H2O的电离大于NH4+的水解作用是,溶液显碱性,C( )>C( ),同时C( )>C( )。
应用:离子浓度的比较:(分别以H2S、NaHS、Na2S为例)
(1)离子浓度的大小比较:H2S 、
NaHS 、Na2S 。
(2)离子浓度的守恒关系:物料守恒 、

电荷守恒: 、 、

氢氧守恒: 、 、

(三).验证醋酸是弱电解质的十种实验方案
1.配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,再加入少量醋酸钠晶体,振荡。
  现象:溶液由红色逐渐变为橙色。
  原理:醋酸是弱电解质,其水溶液中存在着电离平衡:CH3COOH === CH3COO-+H+ 。
2.配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
  现象:溶液由无色变为浅红色。
  原理:醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液中存在着水解平衡:CH3COO-+H2O =CH3COOH+ OH- 。3.称取一定量的无水醋酸配制0.1mol/L的醋酸溶液,测定该溶液的pH。
  现象:测出的pH>1。
  原理:因为醋酸为弱酸(弱电解质),在水溶液中只有部分电离。
4.在烧杯里加入浓醋酸,接通电源,然后缓缓加入蒸馏水并不断搅拌,观察电流表中电流
强度的变化。
  现象:电流表中电流强度先逐渐变大,然后逐渐变小。
  原理:弱电解质浓溶液在稀释时,弱电解质电离程度增大,电离出的离子数目增加其增加的幅度大于稀释的影响,导电性增强(表现为电流表中电流强度增大); 变成稀溶液后,电离程度虽然增大,稀释的影响大于离子数目增加的影响,导电性又逐渐减弱(表现为电流表中电流强度减小)。
5.配制浓度相同的盐酸和醋酸,取相同体积的酸分别同时加入两个测溶液的导电性的相同
装置中,接通电源。
  现象:通过电流表的电流强度:盐酸>醋酸。
  原理:说明盐酸中离子浓度大,醋酸中离子浓度小,而盐酸是强电解质,因此醋酸是
弱电解质。
6.配制相同浓度的盐酸和醋酸,分别测定两溶液的pH。
  现 象 盐酸溶液的pH小,醋酸溶液的pH大。
  原 理 pH与溶液中H+浓度大小有关,H+浓度越大pH越小。盐酸是强电解质,在溶液中完全电离,因此盐酸溶液中:c(H+)= c(HCl);醋酸是弱电解质,在溶液中只有部分电离,溶液中:c(H+)< c(CH3COOH)。由此可见,当两溶液浓度相等时,盐酸溶液中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度,所以盐酸溶液的pH小,醋酸溶液的pH大。
7. 配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液,加入纯度、质量都相同的同种锌粉。
  现 象 两溶液与锌反应产生氢气的速率:盐酸>醋酸。
  原 理 相同温度时,锌与酸溶液反应生成氢气的速率与溶液中的H+浓度大小有关,H+浓度越大生成氢气的反应速率越大。因为盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,当溶液浓度相同时,盐酸中H+浓度大于醋酸溶液中H+浓度,所以两溶液与锌反应产生氢气的速率:盐酸大于醋酸。
8.配制pH相同的盐酸和醋酸溶液,取1mL上述盐酸和醋酸分别用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),再测定稀释后两溶液的pH。
  现象:盐酸pH变化大,醋酸pH变化小。
  原理:盐酸是强电解质,在溶液中完全电离,因此稀释后H+的物质的量不变,浓度则变为原来的1/100,pH增大2个单位;对于醋酸,因为存在电离平衡,加水稀释时电离平衡向右移动,虽然使醋酸电离产生的H+的物质的量增大,但由于体积增大了100倍,增大幅度远远大于H+ 的增大幅度,所以在稀释后H+浓度减小,但比原来的1/100要大,故其pH增大值小于2个单位。
9.用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH=1的两种溶液,取相同体积加入足量的锌,用排水法收集生成的氢气。
  现 象 两溶液中生成的氢气体积:醋酸>盐酸。
  原 理 足量的锌与同类型的酸反应生成氢气的多少,与溶液中含酸的物质的量成正比,酸的物质的量越大生成的氢气越多。由于盐酸是强电解质,在水溶液中完全电离,而醋酸是弱电解质,只有部分电离,当两溶液pH相等(即H+浓度相等)时,醋酸的浓度大于盐酸的浓度;在体积和pH都相等时,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量。因此,等体积等pH的两溶液与足量锌反应是,醋酸生成的氢气多。
10.配制相同pH的盐酸和醋酸溶液,分别取相同体积,用酚酞试液作指示剂,以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。
  现 象 两溶液消耗NaOH标准溶液的体积:醋酸>盐酸。
  原 理 酸碱完全中和时,消耗碱的多少与酸溶液中所含酸的物质的量成正比。因为盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质,所以在等体积等pH的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,与NaOH溶液完全中和时,醋酸消耗的NaOH溶液多。
思考:在实际操作过程中8、9、10三种方案,都有有难以实现的地方,这是因为:
II.典型例题
[例1]下列说法正确的是( )
D. 电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强
E. 强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,能完全电离
F. 强极性共价化合物不一定都是强电解质。
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
[例2]把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( )
A.c(Ac-)>c(Na+) B.c(HAc)>c(Ac-)
C.2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc) D.c(HAc)+ c(Ac-)=0.01mol/L
[例3] 常温下,在水电离产生的C(H+)=10-13的无色透明溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
   A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-      B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-
   C.Ba2+、K+、NO3-、Cl-       D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-
[例4]已知某无色透明的溶液中所含的离子仅是NH4+、Cl- 等4种离子。请回答下列问题:
(1)该溶液所含的离子中除上述2种外,还应有 、 2种离子(填离子符号)
(2)该溶液所含的上述4种离子的物质的量浓度大小之间的关系是否只有一种可能?
(填“是”或“否”)。
[例5] 下列离子方程式正确的是( )
A.将0.1mol·L-1HCl溶液数滴缓缓滴入1mol·L-1 50mLNa3PO4溶液中,且不断搅拌: 3H+ + PO43-=H3PO4
B.将1mol·L-1 NaAlO2溶液和1.5mol·L-1的HCl溶液等体积互相均匀混合:
6AlO2- + 9H+ + 3H2O = 5Al(OH)3↓+ Al3+
C.向1mol·L-1明矾溶液50mL中滴入数滴0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液:
Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓
D.将少量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ ClO-=SO42-+Cl-+2H+
[例6]常温下两种一元弱酸HX和HY,已知向NaX溶液中通入CO2气体只能生成HX和NaHCO3,往NaY溶液中通入CO2可以生成HY和Na2CO3。有关叙述不正确的是( )。
A.结合质子的能力:
B.酸性由强至弱:HX>HY>Na2CO3
C.溶液碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
D.NaX溶液中通入足量CO2后的离子浓度:
III高考真题
1.(2001上海19)将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是( )
A.c (Ac-)>c (Cl-)>c (H+)>c (HAc) B.c (Ac-)>c (Cl-)>c (HAc)>c(H+)
C.c (Ac-)=c (Cl+)>c (H+)>c (HAc) D.c (Na+)+c (H+)=c (Ac-)+c (Cl-)+c (OH-)
2.(2001上海26)用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:① 称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
② 用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:① 用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
② 分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③ 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现 象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=)
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处

(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
3.(2002春季10)下列事实可证明氨水是弱碱的是( )
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B.铵盐受热易分解
C.0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D.0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5
4.2002全国10)常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液 pH=7,则此溶液中( )
A.c( HCOO-) >c( Na+) B.c( HCOO-) <c( Na+)
C.c( HCOO-) =c( Na+) D.无法确定c( HCOO-) 与c( Na+) 的关系
5.(2002上海21)混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变,最终残留固体为纯净物的是( )
A.向CuSO4溶液中加入适量铁粉 B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O 2固体 D.在NaBr溶液中通入过量氯气
6.2003上海8)在10mL0.1mol·L-NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(Ac-)>c(HAc)
D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
7.(2004北京 11) 已知0.1mol·L-1的二元酸H2A溶液的pH=4,则下列说法中正确的是
A. 在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同( )
B. 在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
C. 在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D. 在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
8.(2004全国)物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是( )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
9.(2004天津10)下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A. 10mL0.1mol·L-1氨水与 10mL0.1mol·L-1 盐酸混合,c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.10mL0.1mol·L-1NH4Cl溶液与 5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合,c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合,
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.10mL0.5mol·L-1CH3COONa溶液与6mL1mol·L-1盐酸混合,c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
10.(2004江苏17)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在O.1mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O42—)>c(H2C2O4) D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
11.(2004上海11)将标准状况下的2.24L CO2通入150mL1mol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是( )
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-) B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.c(Na+)等于c(CO32-)与c(HCO3-)之和 D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
12.(05广东)关于小苏打水溶液的表述正确的是( )
A、c (Na+)=c (HCO3-) + c (CO32-) + c (H2CO3)
B、c (Na+) + c (H+) = c (HCO3-) + c (CO32-) +c (OH-)
C、HCO3- 的电离程度大于HCO3-的水解程度
D、存在的电离有:NaHCO3 =Na++HCO3-, HCO3- H+ +CO32- ,H2OH++OH-
13.(05北京)下列有关pH变化的判断中,正确的是( )
A. 随温度的升高,碳酸钠溶液的pH减小 B.随温度的升高,纯水的pH增大
C. 新制氯水经光照一段时间后,pH减小 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
14.(05上海)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32 )、c(HCO3 )都减少,其方法是( ) A、通入二氧化碳气体 B、加入氢氧化钠固体
C、通入氯化氢气体 D、加入饱和石灰水溶液
15.(05广东)下列在一定条件下进行的反应属于水解反应的是( )
1 C12H22O11(麦芽糖)+ H2O → 2C6H12O6 ②CH2=CH2 + H2O = CH3CH2OH
③ CH3CH2Cl + H2O → CH3CH2OH + HCl ④NH3·H2O ? NH4+ + OH-
⑤ CH3CH2ONa + H2O → CH3CH2OH + NaOH ⑥CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
A、②④ B、①②⑤ C、③④⑥ D、①③⑤⑥
16.(06天津理综10)下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
A.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为
 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.常温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
17.(06重庆理综9)温度相同、浓度均为0.2 mol的①(NH4)2SO4、②NaNO3、③NH4HSO4、④NH4NO3、⑤⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是( )
A. ③①④②⑥⑤ B. ①③⑥④②⑤ C. ③②①⑥④⑤ D. ⑤⑥②④①③
18.(06上海20).室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( )
A 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
19.(06江苏13)下列叙述正确的是( )
A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-)==c(NH4+)
B.10 mL 0.02mol·L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12
C.在0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)==c(CH3COOH)+c(H+)
D.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+)==2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
20.(06广东23)(8分) 水体中重金属铅的污染问题备受关注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、Pb(OH)42-,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示:
【1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,4表示Pb(OH)3-,5表示Pb(OH)42-】
⑴Pb(NO3)2溶液中,C(NO3-)/C(Pb2+) 2(填“>”、“=”、“<”);往该溶液中滴入氯化铵溶液后,C(NO3-)/C(Pb2+)增加,可能的原因是 。⑵往Pb(NO3)2溶液中滴稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有 、 、 ,pH=9时,主要反应的离子方程式为 。
⑶某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的痕量铅,实验结果如下表:
离子 Pb2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+ Cl-
处理前浓度/(mg·L-1) 0.100 29.8 0.120 0.087 51.9
处理后浓度/(mg·L-1) 0.004 22.6 0.040 0.053 49.8
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其它离子的去除效果最好的是 。
⑷如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+
则脱铅的最合适pH范围为 (填代号)。
IV.知识过关
1.与金属铝反应能放出氢气,且一定能大量共存的离子组是( )
A NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B Na+、Ba2+、Cl-、SO42-
C NO3-、K+、Cl-、Na+ 、OH- D AlO2-、K+、OH-、Al3+
2.在pH=0和pH=14的溶液中,都能大量共存的离子组是( )
A Cu2+、Na+、Mg2+、NO3- B K+、Cl-、I-、SO42-
C S2O32-、Na+、K+、AlO2- D H2PO4-、NH4+、Ag+、NO3-
3. 下列各组离子在指定环境下能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中 Na+、 S2-、K+、 MnO4-
B. pH=7的溶液中.Al3+、Cl-、SO42-、HCO3-
C. pH>7的溶液中 Na+、AlO2–、SO42-、K+
D. pH=0的溶液中Na+、、K+、Fe2+、ClO-
4.下列各组离子既能与镁粉反应,又能大量共存,且其溶液为无色溶液的是( )
A. Ca2+、Cl-、MnO4-、Na+ B. K+、Cl-、SO42-、NH4+
C. AlO2-、Na+、Al3+、I- D. H+、Cl-、Ba2+、NO3-
5. 下列各组中的离子或分子,能较大量共存同一溶液中的是( )
A. Fe2+、SO42-、Cl2、H2S B. S2-、Br2、Na+、I-
C. HS-、SO42-、Cu2+、Na+ D. Fe3+、Cl2、Mg2+、NO3-
6.在0.1mol/L的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是( ){[Na+]即为c(Na+)}
  A.[Na+]>[HCO3-]>[H+]>[OH-] B.[Na+]+[H+]=[HCO3-]+[OH-]+2[CO32-]
  C.[Na+]=[HCO3-]>[OH-]>[H+] D.[Na+]=[HCO3-]+[CO32-]+[H2CO3]
7.设氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是( )
A.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] B.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+] D.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
8.等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后,混和液中有关离子的浓度应满足的关系是( )
A.[M+]>[OH-]>[A-]>[H+] B.[M+]>[A-]>[H+]>[OH-]
C.[M+]>[A-]>[OH-]>[H+] D.[M+]>[H+] =[OH-]+[A-]
9.下列溶液中,阴离子浓度最大的是( )
A. 0.5mol/L H2SO4溶液50mL B. 0.4mol/L Al2(SO4)3溶液35mL
C. 0.8mol/L NaCl溶液70mL D. 0.7mol/L Na2CO3溶液60mL
10.下列各组离子:(1)I-、ClO-、NO-3、H+ (2)K+、NH+4、HCO-3、OH-(3)SO2-3、SO2-4、Cl-、OH- (4)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(5)H+、K+、AlO2-、HSO3 - (6)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-在水溶液中能大量共存的是( )
A(1)和(6) B(3)和(4) C(2)和(5) D(1)和(4)
11.某pH=12的溶液中加入BaCl2溶液 ,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,则该溶液中存在的离子可能为( )
A Ag+ B SO32- C CO32- D SiO32-
12.有五瓶溶液分别是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液 ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液 ③30毫升0.40摩/升HCl溶液 ④40毫升0.30摩/升CH3COOH水溶液 ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )
A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>①
13.实验测得常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里[H+]/[OH-]=10-12。将此两种溶液等体积混合后,所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )
  A.[B+]>[A-]>[OH-]>[H+] B.[A-]>[B+]>[H+]>[OH-]
  C.[B+]=[A-]>[H+]=[OH-] D.[B+]>[A-]>[H+]>[OH-]
14.0.1mol/LKHSO4和0.1mol/LNa2S溶液等体积混合后,溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是( )
A [SO42-] > [HS-] > [OH-] > [H+]
B [Na+] > [K+] > [H+] > [OH-]
C [Na+]=[S2-]+[H2S]+[HS-]+[SO42-]
D [Na+]+[K+]+[H+]=[SO42-]+[S2-]+[HS-]+[OH-]
15.用2mol/L的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性,此时溶液中各离子浓度关系正确的是( )
A. [Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+] B.[CN-]>[Na+]>[H+]> [OH-]
C. [Na+]+[CN-]=2mol/L D.[Na+]= [CN-]
16.将0.2mol/LCH3COOK与0.1 mol/L盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.[CH3COO-]=[Cl-]=[H+]>[ CH3COOH] B.[CH3COO-]=[Cl-] >[ CH3COOH] >[H+]
C.[CH3COO-]>[Cl-]>[H+]>[ CH3COOH] D.[CH3COO-]>[Cl-]>[ CH3COOH] >[H+]
17.一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是( )
A.[A-]≥[M+] B. [A-]≤[M+]
C.若MA不水解,则[OH-]<[A-] D.若MA水解,则[OH-]>[A-]
18.(1)加热AlCl3 6H2O,最后所得固体成分为Al2O3,要想得到无水AlCl3,应该采取的措施是 ;(2)为了防止FeSO4溶液变质,在配制时应该采取的措施是: ;
(3)用SiCl4和浓氨水可以隐蔽海上的军事目标,请用化学方程式和简单的语言解释如下:


19.向含有Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+四种离子的溶液中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是 、 。
第四讲 酸碱中和滴定
课题:酸碱中和滴定 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解酸碱中和滴定的原理。 理解
2.掌握酸碱中和滴定过程中所使用的仪器名称和特点、对仪器洗涤的要求;掌握实验的操作过程、注意事项、批示剂的选用以及滴定终点的确定。 掌握
3.能正确进行数据分析、数据处理和误差分析。 掌握
考点预览:1.理解酸碱中和滴定的原理2.掌握酸碱中和滴定过程中所使用的仪器名称和特点、对仪器洗涤的要求;掌握实验的操作过程、注意事项、批示剂的选用以及滴定终点的确定。3.能正确进行数据分析、数据处理和误差分析。
I.考点回顾:酸碱中和滴定
一.酸碱中和滴定:
1.概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法,叫做酸碱中和滴定。
2.原理:酸碱发生中和反应时的物质的量之比等于它们的化学计量数之比(实质:H+ + OH- =H2O)。即:;当参与中和滴定的酸碱为一元酸和一元碱时,由于,则:c(A)·V(A)=c(B)·V(B)(上式中的c(A)、V(A)、(A)分别表示酸的物质的量浓度、酸溶液的体积和发生中和反应时酸的化学计量数;c(B)、V(B)、(B)分别表示碱的物质的量浓度、碱溶液的体积和发生中和反应时碱的化学计量数.)
3.关键:①准确测定 。
②准确判断 。
4.仪器:
(1)酸式滴定管的构造特点:内径均匀、标有温度、带有刻度的细长玻璃管,下部有用于控制液体流量的玻璃活塞,可估读到 ml。
(2)碱式滴定管的构造特点:内径均匀、标有温度、带有刻度的细长玻璃管,下部有用于控制液体流量的阀。
(3)锥形瓶:用于盛装待测液。
(4)其它用到的仪器: 、 、 、 。
5.常用指示剂:
(1)常用指示剂种类: 、 、 。
(2)指示剂的选择原则:变色要 ,变色范围 ,且变色范围尽量与所生成盐的溶
液 一致。(因此中和滴定一般选用 、 不用 试液。)。强酸滴定强碱一般用 ,但用 也可以。用酸滴定Na3CO3溶液,酚酞作指示剂,终点产物为 和 ,而用甲基橙作指示剂终点产物为 、 、 。
应注意的问题:
①滴定管的零“0”刻度在 方,最大标容量在 方.在滴定管下端还有一段空间没有刻度线,滴定时不能滴至刻度线以下.
②酸式滴定管不能盛放碱性溶液(碱性物质与玻璃活塞作用生成硅酸盐,导致活塞黏结而失灵);碱式滴定管不能盛放酸性溶液、 、 及 性物质的溶液[如 、K2CrO4、Ca(C1O)2等),它们会腐蚀橡胶管.
③滴定管在使用之前应检查玻璃活塞转动是否灵活,挤压玻璃球是否灵活,有无漏液及阻塞情况.
④洗净的滴定管在注入溶液时,先用少许所盛的溶液润洗2~3次,以保证所盛溶液不被稀释.
⑤用蒸馏水洗净后的锥形瓶 用待测液润洗,不需干燥.根据实验需要,在滴定过程中,可向锥形瓶中注入蒸馏水.
二.中和滴定操作:
1.准备:(1)检查 (2)用 洗涤滴定管
(3)用 或 润洗滴定管 (4)装液和赶气泡调零
(5)用 洗涤锥形瓶
2.滴定:(1)用 移取一定体积的 到 中,加 ,在瓶底垫 ;
(2)滴定时左手 、右手 、目光注视 。
(3)终点判断
(4)读数应注意: 。
(5)重复滴定:①目的 、
②当第二次读数与第一次读数误差很小时,是否需要进行第三次滴定 ,当第二次读数与第一次读数误差较大时,应该 直到 为止,此时应该取 作为计算标准。
三.中和滴定误差分析:
1.产生误差的因素:(1)标准溶液不标准(2)仪器洗涤未按要求(3)滴定管气泡未排尽、(4)滴定管读数方法不正确(5)滴定管漏液(6)终点判断不准(7)滴定操作过程和读
数过快等。
2.分析原理: 有C待= 。
3.分析实例:在中和滴定操作过程中,对于以下各项因操作不当引起的实验误
差,用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空:
(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准溶液润洗,使滴定结果___________。
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果___________。
(3)标准液滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定终了无气泡,结果___________。
(4)滴定前平视,滴定终了俯视,使滴定结果___________。
(5)滴定前仰视,滴定终了平视,使滴定结果___________。
(6)过早估计终点,使滴定结果___________。
(7)过晚估计终点,使滴定结果___________。
(8)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知
浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________。
(9)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未
知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________。
(10)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当做蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,
用NaOH标准溶液滴定时,对测得的结果______________。
II.典型例题
[例1] 用0.1mol/LNaOH溶液滴定100ml0.1mol/L盐酸时,如果滴定误差在±0.1%以内,
反应完毕后,溶液的PH范围为( )
A.6.9~7.1 B.3.3~10.7 C.4.3~9.7 D.6~8
[例2] 用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合溶液中NaOH的含量,可先在混合
液中加入过量的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).试回答:
(1)滴定时BaCO3能否溶解 理由是
(2)如用甲基橙做指示剂,则测定的结果
[例3]实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂,经测定NaOH的质量分数约为82.0%,为了验证其纯度,用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定,试回答下列问题:
(1)托盘天平称量5.0g固体试剂,用蒸馏水溶解于烧杯中,并振荡,然后立即直接转入 500mL容量瓶中,恰好至刻度线,配成待测液备用。请改正以上操作中出现的五处错误。
用文字指出错误:① ② ③
④ ⑤
(2)将标准盐酸装在25.00mL 滴定管中,调节液面位置在 或 处,并记下刻度。
(3)取20.00mL待测液,待测定。该项实验操作的主要仪器有 。用 或 试剂作指示剂时,滴定到溶液颜色由 刚好至 色时为止。
(4)滴定达终点后,记下盐酸用去20.00mL,计算NaOH的质量分数为 。
(5)试分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的( )
A、转移待测液至容量瓶时,未洗涤烧杯
B、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接装盐酸
C、滴定时,反应容器摇动太激烈,有少量液体溅出
D、滴定到终点时,滴定管尖嘴悬有液滴
E、读滴定管开始时仰视,读终点时俯视0刻度线或以下
III.高考真题
1.(2001天津12)在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.lmol·L-1 HCl溶液,其液面恰好在5 mL的刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.lmol·L-1 NaOH 溶液进行中和则所需 NaOH 溶液的体积( )
A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5 mL
2.(2001全国12)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项( )
锥形瓶中的溶液 滴定管中的溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 (乙)
B 酸 碱 酚酞 (甲)
C 碱 酸 甲基橙 (甲)
D 酸 碱 酚酞 (乙)
3.(2003春季10)以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚酞8.2~10,现用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定浓度相近的甲酸时,上述指示剂( )
A.都可以用 B.只能用③ C.可以用①或② D.可以用②或③
4.(2004春季11)有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是( ) A.V3>V2>V1 B.V1=V2=V3 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
5.(04年广东卷)甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.01mol L-时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.01mol L-的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知( )
A. a的浓度必小于乙酸的浓度 B. a的浓度必大于乙酸的浓度
C. b的浓度必小于乙酸的浓度 D. b的浓度必大于乙酸的浓度
6.(05上海)叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是( )
A、HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3 )>c(OH )
B、HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C、NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3 ) >c(OH )>c(H+)
D、N3 与CO2含相等电子数
7.(05上海)下列实验基本操作错误的是( )
A、滴定管洗净后经蒸馏水润洗,即可注入标准液进行滴定
B、璃导管蘸水后,边旋转边向橡皮管中插入
C、热坩埚中的硫酸铜晶体,失水后须在干燥器中冷却,再称量
D、璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上
8.(05江苏)在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
IV.知识过关
1.下列几种情况对中和滴定结果无影响的是( )
A.盛待测液的锥形瓶里留有蒸馏水
B.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40”
D.滴定达终点时,俯视读数
2.某酸溶液和某碱溶液恰好完全中和时,酸和碱液中一定相等的是( )
A.c(H+)和c(OH-) B.溶液的物质的量浓度
C.溶质的物质的量 D.所提供的H+和OH-的物质的量
3.若滴定时选用确定浓度的KMnO4溶液作标准溶液时,KMnO4溶液应盛在( )
A.酸式滴定管中 B.碱式滴定管中
C.酸式滴定管,碱式滴定管均可 D.只能装入锥形瓶中
4.用0.10mol/L NaOH溶液滴定100.0mL 0.10mol/L HCl溶液时,滴定误差在
±0.1%以内,反应完毕后溶液的pH变化范围是( )
A.6.993~7.007  B.3.3~10.7 C.4.3~9.7   D.以上都不正确
5.某未知溶液可能由NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种组成。现取等体积的两份上述溶液分别以酚酞和甲基橙为指示剂,用同浓度盐酸进行滴定。当达到滴定终点,消耗盐酸的体积分别为V1ml和V2ml。如V1A.NaHCO3  B. Na2CO3 C.Na2CO3、NaHCO3  D.NaOH、Na2CO3
6.某稀NaOH溶液浓度约为0.07~0.08mol/L,实验室现有①0.1mol/L②1.0mol/L ③5.0mol/L的三种标准盐酸,若用滴定法测定NaOH溶液的准确浓度,应选用( )
A.①     B.② C.③     D.①②③
7.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
8.下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
1 用标准溶液润洗滴定管;②往滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是
否漏水;④滴定;⑤洗涤
A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④
9.用同一种NaOH溶液进行中和滴定实验,完全中和同体积,同PH的盐酸
和醋酸溶液,需要NaOH溶液的体积( )
A.相同 B.中和盐酸需要的多
C.中和醋酸需要的多 D.无法比较
10.已知常温、常压下,饱和CO2的水溶液的PH为3.9,则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3水溶液时,适宜选用的指示剂以及滴定至终点时颜色变化的情况是( )
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由黄变橙
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由橙色变黄
11.两人用同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,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中。乙则用甲用过的碱式滴定管取碱液于刚用水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其它操作及读数全部正确,下列说法正确的是( )
A.甲操作有错 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
12.用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/LHCl,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(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
13.用已知浓度的盐酸来测定某Na2CO3溶液的浓度,若配制Na2CO3溶液时所用的Na2CO3中分别含有①NaOH ②NaCl ③NaHCO3 ④K2CO3杂质时,所测结果偏低的是( )
A.仅① B.仅② C.仅③④ D.仅②③④
14.用0.1mol/L盐酸分别与25mlNaOH溶液和25ml氨水完全反应,都消耗了25ml盐酸,这表明NaOH溶液和氨水的关系是( )
A.PH相同 B.物质的量浓度相同
C.电离平衡常数相同 D.反应后所得溶液的PH相同
15.完全中和某盐酸时,需一定量的NaOH,如改用与NaOH等质量的Ba(OH)2,反应后溶液显 性,如改用与NaOH等质量的Ca(OH)2,反应后溶液显 性;如改用与NaOH等物质的量的Ba(OH)2,反应后溶液显 性.
16.由于以下操作的不规范,使实验结果带来偏差,请回答:
(1)俯视,用量筒量取aml液体,则液体的实际体积比aml要 (填大、小,下同)
(2)俯视,对滴定管的某一液面读数为bml,则正确读数要比bml .
(3)若滴定前平视读数,滴定后俯视读数,由滴定管所读流出液体的体积为Cml,则实际流出的液体体积比Cml要 .
(4)在俯视的情况下,对容量瓶进行定容,则所配溶液的实际浓度比想配的浓度要 .
17.准确称量2.0g硫酸铵样品放入烧杯中,加入足量的碱液,高温加热至沸腾,将逸出的氨气吸收在100ml 0.25mol/L的硫酸溶液中,然后用0.50mol/LNaOH溶液进行滴定,当滴入40.00ml时恰好完全中和。则原硫酸铵样品的纯度是 %
18.双指示剂法可用来测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成的混合物的含量,具体的做法是:先向待测液中加入酚酞,用标准盐酸滴定.当NaOH或Na2CO3被转化为NaCl或NaHCO3时,酚酞由红色褪为无色,消耗V1ml盐酸.然后滴加甲基橙继续用标准盐酸滴定,当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,又消耗V2ml盐酸.
(1)今用上法进行下表五种试样的测试,根据盐酸的用量(V1,V2)确定试样①~⑤的成分
试样 (1) (2) (3) (4) (5)
标准盐酸的用量 V1>V2且V2=0 V1<V2且V1=0 V1=V2且V2>0 V1>V2>0 V2>V1>0
试样的成分
(2)若称取含杂质的试样1.200g(杂质不与HCl反应),配制成100.00ml溶液,取出20.00ml,用0.1000mol/L标准盐酸滴定,测得V1=35.00ml,V2=5.00ml,求试样的成份及百分含量.
第二部分 电化学原理
第一讲 原电池原理及其应用
课题:原电池原理及其应用 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解原电池原理,掌握判断某装置是否是原电池的方法。 掌握、运用
2.掌握原电池电极反应式及总的化学反应方程式的书写及原电池的有关计算。 掌握
3.初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 了解
考点预览:1.理解原电池原理,掌握判断某装置是否是原电池的方法。 2.掌握原电池电极反应式及总的化学反应方程式的书写及原电池的有关计算。3.初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
I.考点回顾:
一.原电池
1.定义:把 能转变为 能的装置。
2.构成原电池的条件:
(1)反应物之间可发生 反应。
(2)有 性不同的电极材料。
(3)电极浸入 溶液。
(4)电极间构成闭合回路(用导线连接或直接接触)。
3.电极判断:
负极:(1)较活泼的金属等 较强的物质 ,(2)电子流 的电极, (3)发生 反应的电极。
正极:(1)不活泼金属或 较强的物质,(2)电子流 的电极, (3)发生 反应的电极。
注意:①原电池中的电极不一定都是金属材料,也可以是碳棒、金属氧化物、惰性电极。
②原电池中的内外电路分析:
外电路:电子由 极流向 极。
内电路:阳离子向 极作定向移动,阴离子向 极作定向移动。
应用:1.下列装置属于原电池的是( )


2.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是( )
4.原电池电极反应式书写关键
(1)明确负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;
(2)确定正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);
(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH- 非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化;
(4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。
如:铜片锌片用导线连接电极插人稀H2SO4溶液中,组成原电池:
负极: 正极:
总反应:
5.原电池原理的应用
(1)加快化学反应速率 (2)判断原子池中两电极的活泼性
(3)防止金属的腐蚀 (4)制成各种化学电源
应用:
1.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。若ab相连时a为负极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、
d相连时b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱为( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a?
2.锌和足量的稀HCl反应时,加入少量CuSO4固体,下列叙述正确的是( )
A.反应速率减慢,产生H2的量不变  B.反应速率加快,产生H2的量不变
C.反应速率不变,产生H2的量增加  D.反应速率加快,产生H2的量减少
3.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成了硫化银。有人设计用原电池的原理进行“抛
光”,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失。试回答:
⑴食盐的作用是 。
⑵在此原电池反应中,负极发生的电极反应为 ,正极发生的电极反应为 。
⑶反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,溶液中发生的反应为
,原电池总反应方程式为
6.金属的腐蚀
金属的腐蚀指金属或合金周围接触到气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。分为
腐蚀和 腐蚀。后者又分为 腐蚀和 腐蚀。
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀:
析氢腐蚀:负极: 正极:
吸氧腐蚀:负极: 正极:
总反应:
进而发生的反应:
7.常见的化学电源
(1)普通锌锰电池——干电池(电极材料:锌筒、石墨;填充的电解质:NH4Cl等)
负极(锌筒): 正极(石墨):
电池总反应式为:
(2)铅蓄电池(可充电电池)(电极材料:Pb、PbO2;填充的电解质:H2SO4)
负极:
正极:
总反应:
(3)银锌电池(钮扣电池)(电极材料:Zn、Ag2O;电解质:KOH)
负极:Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O[Zn(OH)2] 正极:Ag2O+H2O+2e_ =2Ag+2OH-
电池总反应式为:Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO
(4)锂电池(有多种)
(5)海水电池:1991年,我国首创以铝-空气-海水为材料组成电池,用作航海标志灯。
负极: 正极: -
总反应:
(6)燃料电池(如氢氧燃料电池,电解质:KOH)
负极: 正极:
总反应:
II.典型例题
1.铅蓄电池效率低,污染大,现在研究用碱性电池代替它,其原料为锌,空气和电解质溶液,电池反应为2Zn+O2=2ZnO,则下列叙述正确的是( )
A.电子经外电路流向锌极 B.正极上发生氧化反应
C.负极电极反应:Zn-2e+2OH-=ZnO+H2O D.电池工作时,溶液的pH值降低
2.航天技术中使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢-氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应方程式都可表示为2H2+O2=2H2O,酸式氢-氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e- =4H+,则其正极反应可表示为 ;碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应可表示为2H2O + O2 + 4e - = 4OH-,则其负极反应可表示为 。
III.高考真题
1.(2001广东)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是( )
A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)
2.(上海理综)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是( )
① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应
③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池(很是一种碱金属元素,其相对原子质量为7,由于它的比容量(单位质量电板材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成;电池总反应可表示为:Li+MnO2→LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是 。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因
3.(04天津)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按此图的提示,下列叙述不正确的是( )
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为:4OH--4e-=2H2O +O2↑
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
4.(04江苏)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液, 电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是 ( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为: 2MnO2 + H2O(l) +2e- = Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
C.电池工作时, 电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过度0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
5.(05广东)一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是( )
A、在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B、电池的总反应是:2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O
C、通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e- = 2O2-
D、通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O
6.(05广东)下列与化学有关的叙述正确的是( )
A.铜锌原电池中,铜为负极
B.0.1molN2与0.3molH2在一定条件下反应达到平衡时,生成0.2molNH3。
C. 1mol/LAlCl3溶液中,铝离子物质的量浓度为1mol/L。
D.18gH2O中含1mol氧原子
7.(05江苏)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
下列叙述不正确的是( )
A.放电时负极反应为:Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO + 4H2O
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
8.(05上海)10、关于如图所示装置的叙述,正确的是( )
A、铜是阳极,铜片上有气泡产生
B、铜片质量逐渐减少
C、电流从锌片经导线流向铜片
D、氢离子在铜片表面被还原
9.(06天津理综)我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )
A.正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用
10.(06上海)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓
度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
IV.知识过关
1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是 ( )
A.利用电池外壳金属材料
B.防止电池中,汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄出的电解液腐蚀其它物品
D.回收其中的石墨电极
2.铁棒与石墨棒用导线联接后浸入0.01mol/L的食盐溶液中,可能出现的现象是( )
A.铁棒附近产生OH- B.铁棒逐渐被腐蚀
C.石墨棒上放出氯气 D.石墨棒上放出氧气
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH值( )
A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是 ( )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓
C.2H2O+O2+4e-=4OH- D.Fe-3e-=Fe3+
5.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
6.某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的电池是( )
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液
B.正极为Cu,负极为Fe,电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Cu,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液
7.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为( )
Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
8.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是( )
(1)Fe由+2价转化为+3价; (2)O2被还原; (3)H+被还原;
(4)有Fe2O3 H2O生成; (5)杂质碳被氧化除去
A.(1)(2) B.(3)(4) C.(1)(2)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)(5)
9.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液,则下列叙述正确的是( )
A.锌为正极,空气在负极反应
B.负极还原反应,正极氧化反应
C.负极的电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
D.电池工作时溶液的pH降低
10.有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气而构成燃料电池。该电池中反应的化学方程式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则关于此燃料电池的下列说法正确的是(一个电子所带电量为1.6×10-19C)( )
A.通入甲烷的电极为电池的正极,通入氧气的电极为负极
B.在标准状况下,每消耗5.6L O2,可向外提供9.6×104C的电量
C.通入甲烷电极的电极反应为:CH4+10 OH――8e-=CO32-+7H2O
D.放电一段时间后,溶液的pH升高
11.将Al片和Cu片用导线联接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成的原电池。
(1)在这两个原电池中,负极分别为( )
A.Al片、Cu片 B.Cu片、Al片 C.Al片、Al片 D.Cu片、Cu片
(2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式:
负极:
正极:
(3)写出插入稀氢氧化钠溶液中,形成原电池的电极反应式:
负极:
正极:
12.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上导管塞子,定时间测定生成氢气的体积。甲加入50ml pH=3的盐酸,乙加入50ml pH=3的醋酸,丙加入50ml pH=3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌,请用“>”、“=”、“<”回答:
(1)开始时反应速率的大小为V甲 V乙 V丙;
(2)三试管中参加反应的锌的质量为 m甲 m乙 m丙;
(3)反应终了,所需时间为t甲 t乙 t丙 ;
(4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是

13.铜锌原电池工作时,当以稀H2SO4作电解质溶液,电路上通过约38600库仑的电量时,计算负极锌损耗了多少克?同时得到标准状况下的氢气多少升?
第二讲 电解原理及其应用
课题:原电池原理及其应用 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解电解原理,掌握判断某装置是否是电解池的方法。 掌握、理解
2.了解铜的电解精炼、镀铜。 掌握
3.了解氯碱工业的反应原理。 了解
考点预览:1.理解电解原理,掌握判断某装置是否是电解池的方法。 2.了解铜的电解行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第二讲 离子共存与离子反应 目标要求 完成情况
考纲要求:1. 理解离子反应和离子方程式的意义 理解
2.掌握离子反应的本质及离子反应发生的条件 掌握
3.掌握离子方程式的书写规则 掌握
4.掌握离子共存的判断 掌握
考点预览: 1.电解质和非电解质 2.强电解质和弱电解质; 3.离子反应的本质及离子反应发生的条件; 4.离子方程式的书写;5、离子方程式正误判断6.溶液中离子能否大量共存问题。
第一章 化学反应及其能量变
第二讲 离子共存与离子反应
一考点精析:
考点一 电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的辨别规律
电解质 非电解质
判别依据 电离特点 强电解质 弱电解质
完全电离、不可逆、不存在电离平衡 部分电离、可逆、存在电离平衡 熔融态或水溶液不能直接电离
物质结构 强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水 多数有机物、非金属氧化物
溶液中溶质离子种类 水合离子、无溶质分子 水合离子和溶质分子共存 溶质分子或反应产物电离的水合离子
结构特点 离子键或强极性键结合的离子化合物或共价化合物 吸性键结合的共价化合物 极性键或弱极性键结合的共价化合物
注:①电解质和非电解质都是指化合物.强酸、强碱、多数可溶性盐、部分碱性氧化物是强电解质;弱酸、弱碱、水一般为弱电解质;多数有机物、非金属氧化物一般为非电解质.单质肯定不是电解质和非电解质。
②SO2、NH3等化合物不能称其为电解质。电解质是化合物自身在水溶液中电离出离子而使得溶液导电,象SO2、NH3,两水溶液能够导电,但不能说SO2、NH3是电解质,因为导电的离子不是它们电离出来的,而是由它们与水作用分别生成H2SO3、NH3.H2O两种电解质所致,所以只能说H2SO3、NH3.H2O是电解质、而SO2、NH3却不能称为电解质。
③Na2O、Al2O3等化合物为电解质。因为在熔融状态时,它们能电离出自由移动的离子。
④电解质的强弱与其溶解性无关。某些盐如BaSO4、CaCO3等虽难溶于水,但溶于水的部分却是完全电离,所以它们是强电解质。相反,能溶于水的盐未必都是强电解质,如 (CH3COO)2Pb等尽管能溶于水,但溶解时只有部分电离,故它是弱电解质。
⑤电解质的强弱与溶液导电性没有必然联系。导电性强弱与溶液中离子浓度的大小有关,如果某强电解质溶液浓度小(PH=5的盐酸溶液),那么它的导电性可以很弱,而某弱电解质虽然电离程度小,但如果浓度较大时,该溶液的导电能力也可以较强。
因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
例1 (2005.海淀)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是 ( )
A.CH3CH2COOH B.C12 C.NH4HCO3 D.SO2
例2 (2005.北京)下列叙述正确的是 ( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
D.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质
点拨:
1.电解质和非电解质一定是化合物,单质(例如Cu)既不是电解质也不是非电解质;
2.引起导电的自由移动的离子必须是电解质本身电离产生,例如CO2溶于水后生成的H2CO3发生电离,故CO2不是电解质而是非电解质;
3.在水中电解质不一定都能导电,例如BaSO4难溶不导电,但在熔融状态下能导电,属于电解质;
4.混合物不属于电解质或非电解质。
考点二 离子方程式的书写
1.书写离子方程式的步骤
写:写出反应的化学方程式。
拆:将在溶液中以离子形式存在的物质的化学式拆写成 形式。注意酸、碱、盐是电解质,它们可以电离,而弱酸、弱碱,不溶性盐要写化学式。其它物质如单质、氧化物均写 。
删:消去方程式两边相同的离子。
查:检查是否符合质量守恒、电荷守恒。
2.(1)抓住两易、两等、两查
两易:即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的 表示;非电解质,、弱电解质(弱酸 、 、 、 、 、 、 、 、 ;弱碱 ;水;络合物如Pb(Ac)2等),难溶物(高考中一般考查Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2、AgCl、BaSO4、BaSO3、CaSO3、BaCO3、CaCO3、Ca3(PO4)2、CaHPO4、CaSiO4、FeS、CuS、H4SiO4等),气体,氧化物用 表示。
两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等。
两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。
(2)注意的问题
①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成 形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写 。
②微溶物作为反应物,若是澄清溶液写 ,若是悬浊液写 。微溶物作为生成物,一般写 (标↓号)。
③氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标↑号)。
④固体与固体间的反应不能写离子方程式,浓H2SO4、 浓H3PO4与固体的反应一般不能写离子方程式。
⑤离子方程式要做到原子个数配平,电荷配平。
⑥一些特殊的反应如有酸式盐参加或生成的反应,两种或两种以上的离子被一种物质氧化或还原,Ba(OH)2与KAl(SO4)2按不同比的反应要考虑并满足反应物之间物质的量的比值。
⑦多元弱酸酸式酸根离子( 、 、 、 、 )在离子方程式中不能拆开写。
例(2003·上海测试)写出下列反应的离子方程式。
(1) 过量氨水与氯化铝溶液混合
(2)甲酸溶液与澄清石灰水混合
(3)氯气溶于冷水中
(4)用惰性电极电解硝酸铜溶液
(5)碳酸氢钠溶液中加入过量的石灰水
(6)硫酸铝溶液中加入硫化钠溶液
(7)钠粒投入到水中
(8)向氢氧化钠溶液中通入少量的二氢化碳
考点三 书写与 “量”有关的离子方程式的方法
(1)试剂的滴加顺序涉及到的“量”
例如:A1C13与NaOH、
NaAlO2与盐酸、
Na2CO3与盐酸、
氨水与AgNO3、
CO2和石灰水
氯水与FeBr2
氯水与FeI2、
FeCl3和Na2S
Ca(HCO3)2和NaOH
Ca(OH)2和H3PO4
明矾和溶液和Ba(OH)2
(2)若是复分解反应,可用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物,其离子的计量数按化学式确定,所谓“多变”即过量的反应物,其计量数根据反应的需要量确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如Ca(HCO)2溶液中加入过量的NaOH溶液,先确定Ca2+、HCO3—的比例为1:2,再取用OH—中和2个HCO3—需2个OH一,则可写出:
Ca2++2HCO3—+2OH一=CaCO3↓+CO32—+2H2O,
若是加入少量的NaOH溶液,则反应为OH—+Ca2十+HCO?=CaCO3↓+H2O
此外,NaHSO4与Ba(HCO3)2
Ca(OH)2与NaHCO3
NaH2PO4与Ba(OH)2
(3)氧化还原反应中涉及到的“量”
氧化性:C12>Br2>Fe3十>I2
还原性:Cl—所以向FeBr2溶液中通人少量C12,反应的离子方程式为:
向FeBr2溶液中通人过量Cl2,反应的离子方程式为:
(4)较特殊的反应涉及到的“量”
如Mg(HCO3)2溶液与过量的NaOH反应,不可忽视Mg(OH)2比MgCO3更难溶、更稳定;明矾与足量的Ba(OH)2溶液反应,不可忽视Al(OH)3的两性;NH4HSO4溶液与足量的Ba(OH)2反应,不可忽视NH3·H2O也是弱电解质。
(5)从知识角度看,除掌握好前面概括的基础知识外,对氧化还原反应问题、限量问题(过量与少量)、有机反应问题、水解问题应特别关注。如苯酚与碳酸钠反应的产物为苯酚钠与碳酸氢钠,苯酚钠中通人少量或过量的CO2,均生成苯酚与碳酸氢钠。
[例] (2004·山东)完成下列反应的方程式:
(1)FeI2溶液中通人少量C12及过量Cl2时反应的离子方程式
少量C12:
过量C12:
(2)已知Ca3(PO4)2、CaHPO4均不溶于水,且Ca3(PO4)2的溶解度比CaHPO4的溶解度小。将0.05mo1·L—1Ca(H2PO4)2溶液与0.15 mo1·L—1NaOH溶液等体积混合,搅拌后静置,充分进行反应。请写出反应的离子方程式:
考点四 离子方程式正误判断
(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。
如2Fe+6H十=2Fe3++3H2↑就不符合客观事实。
(2)看“=”、“? ”、“↑”、“↓”等是否正确。
(3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3—写成 ,HSO4—通常应写成 ,HCOO—不可写成COOH—等。
(4)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与硫酸铜溶液反应,既要写Ba2+与SO42—的离子反应,又要写Cu2+与OH—的离子反应。
(5)看电荷是否守恒。如FeCl2溶液与C12反应,不能写成Fe2++C12=Fe3++2C1一,而应写成 ,同时两边各原子数也应相等。
(6)看反应物或产物的配比是否正确,如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应不能写成H++OH—+SO42—+Ba2+=BaSO4↓+H2O,应写成 。
(7)看是否符合题设条件及要求。如“过量’’‘少量”物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方式自影响。如:往FeBr2溶液中通人少量Cl2的离子方程式为2Fe2++C12=2Fe3++2C1—;往FeBr2溶液中通人过量C12的离子方程式为; 。
例1 (2005·全国高考·江苏·9)下列离子方程式正确的是 ( )
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 :HCO3?+Ca2++OH一=CaCO3↓+H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热: OH—+NH4+?H2O+NH3↑
C、氢氧化镁与稀硫酸反应 : H++OH—=H2O
D.单质铜与稀硝酸反应: Cu+2H十十2NO3?=Cu2十+2NO↑十H2O
例2 (2005·全国高考·广东·6)下列反应离子方程式正确的是 ( )
A向氯化铝溶液中加人过量氢氧化钠溶液:A13++4OH—=A1O2—+2H2O
B.向苯酚钠溶液中通人二氧化碳:CO2+H2O+2C6H5O一=2C6H5OH+CO32一
C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3?+H+=CO2↑+H2O
D.向溴化亚铁溶液中通人过量氯气:Fe2++2Br—+2C12=Fe3++Br2+4C1一
点拨:高考命题常常从以下四个方面考查:①反应是否符合客观事实;
②哪些物质可以拆成离子形式,哪些物质仍用化学式表示;
③原子是否守恒、电荷是否守恒、发生氧化还原反应时得失电子是否守恒;
④与量有关的离子方程式是一个难点,如酸式盐与碱的反应与量有关,溶液中存在多种还原剂(或氧化剂),与一种氧化剂(或还原剂)反应时与量有关等。
考点5 离子共存
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:一色二性三特四反应。
1.一色。即溶液颜色。若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4?等有色离子不能存在。
2.二性。即溶液的酸性和碱性。
在强酸性溶液,OH— 及弱酸根阴离子(如CO32—、SO32—、S2?、CH3COO?等)均不能大量存在;在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在;酸式弱酸根离子(如HCO3—、HSO3—、HS?、H2PO4?等)在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在。
3.三特。指三种特殊情况。
①A1O2—与HCO3—不能大量共存:A1O2—+HCO3—+H2O=A1(OH)3↓+CO2↑
② “NO3—+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I—等发生反应,而这一种组合常常较为隐蔽,不易被察觉;
③NH4+ 与CH3COO?,CO32—,Mg2+与HCO3—等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存(加热就不同了)。
4.四反应。指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。①复分解反应,如Ba2+与SO42—、NH4+与OH?、H+与CH3COO?等;
②氧化还原反应,如Fe3+与I—、NO3—(H+)与Fe2+、MnO4? ( H+)与Br?、H十与S2O32—等;③双水解反应,如A13+与 CO32?、Al3+与AlO2?等;
④络合反应,如Fe3+与SCN—等。
判断离子共存问题,应先看清试题的前提条件,如“在强酸性溶液中……”、“在无色透明溶液中……”、“在水电离出的c (H+):1×10-13mo1·L-1的溶液中……”、“……因发生氧化还原反应而……”等等,再分析离子间的相互反应情况。
例1 (2005·全国高考,江苏·16)某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是 ( )
A.K+、Na+、HCO3?、NO3? B.Na+、SO42一、C1一、C1O?
C.H十、Mg2+、SO42一、NO3? D.Ag+、K+、NO3?、Na十
点拨:本题主要考查离子共存问题,这是近几年高考的常考题型,但本题在题干中增加了一些限制条件,难度加大,这是今后命题的方向,本题侧重考查考生的观察能力和挖掘隐合信息的能力。
例2 (2005全国高考·广东·16)下列各组离子一定能大量共存的是 ( )
A.在含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl—、SCN?
B.在强碱溶液中:Na+、K十、A1O2—、CO3—
C.在c(H十)=10-13mo1·L—1的溶液中: A13+、NH4+ SO42一、NO3?
D.在pH=1的溶液中:K十、Fe2+、Cl—、NO3?
点拨:离子共存问题的判断一直是高考的热点,解题过程中要注意隐含条件(如溶液酸碱性、颜色、多种离子的相互作用等)的挖掘,防止解题时疏漏。
1.判断电解质时常把单质或混合物当作电解质,一定要注意电解质是化合物。
2.比较溶液的导电性时有学生被“强电解质”等字眼迷惑,而没有考虑真正决定导电性大小的是离子浓度。
3.判断离子方程式正误时不能记住电解质强弱和常见物质溶解性,这需要记忆。
4。常常忽视隐含条件的存在,从而导致离子共存的判断失误,因而平时要多练习多种因素影响时的离子共存题。
5.高考离子共存题的呈现形式发生变化时,不能变通地运用共存规律解题。
高考真题
1、(2006四川卷10)室温下,在强酸性和强碱性溶液中都不能大量共存的离子组是( D )
A.NH+4、Cu2+、Cl-、NO-3 B.K+、Na+、SO2-3、S2-
C.K+、Na+、AlO-2、SO2-4 D.Ba2+、Fe2+、NO-3、Br-
2、(2006全国Ⅱ8)下列反应的离子方程式书写正确的是(D)
A. 氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 4NH3 H2O AlO2- + 4NH4+ + 2H2O
B. 澄清石灰水与少量苏打溶液混合:Ca2+ + OH- + HCO3- CaCO3↓ + H2O
C. 碳酸钙溶于醋酸CaCO3 + 2H+ Ca2+ + CO2↑ + H2O
D. 氯化亚铁溶液中通入氯气:2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-
3、(2006江苏卷14)下列反应的离子方程式错误的是(C )
A.铁跟稀硫酸反应Fe+2H+=Fe2++H2↑   
  B.铜跟浓硝酸反应Cu+2N03-+4H+=Cu2++2N02↑+2H2O
C.碳酸钙跟稀盐酸反应C032-+2H+=CO2↑+H2O
D.铁跟氯化铁溶液反应Fe+2Fe3+=3Fe2+
4、(2006江苏理综卷5)下列反应的离子方程式正确的是B
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+
5、(2006江苏理综卷10)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-
6、(2006上海10).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B
A.A13+、CH3COO—、C1— B.Na+、NH4+、C1—
C.Mg2+、C1—、Fe2+ D. Mg2+、Ba2+、Br—
7、(2006上海19).下列离子方程式中正确的是AC
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH—+2H+十SO42-→ BaSO4↓+2H2O
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、(2006上海21).为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:BC
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.不能确定C1—离子是否存在 D.不能确定HCO3-离子是否存在
9、(2005年高考天津理综8)下列各组离子在溶液中能大量共存的是(C)
A 酸性溶液Na+、K+、MnO4-、Br- B 酸性溶液Fe3+、NH4+、SCN-、NO3-
C 碱性溶液Na+、K+、AlO2-、SO42- D 碱性溶液Ba2+、Na+、CO32-、Cl-
10、(2005年广东高考题16)下列各组离子一定能大量共存的是(B)
A、含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、CI-、SCN-
B、在强碱溶液中:Na+、K+、AlO2-、CO32-
C、在c(H+)=10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D、在pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
11、(2005年广东高考题6)下列反应离子方程式正确的是(A)
A、向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O
B、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳:CO2 + H2O + 2C6H5O- → 2C6H5OH + CO32-
C、向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3- + H+ = CO2↑+ H2O
D、向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2+ + 2Br - + 2Cl2= Fe3+ +Br2 + 4Cl -
12、(2005年高考广东理综22)下列反应的现象描述与离子方程式都正确的是(D)
A.金属镁与稀盐酸反应,有氢气产生;Mg+2H++2Cl—=MgCl2+H2 ↑
B.氯化钡溶液与硫酸反应,有白色沉淀产生;Ba2++SO42—=BaSO4 ↓
C.碳酸钠溶液与盐酸反应,有气泡逸出;Na2CO3+2H+=2Na++H2O+CO2↑
D.过量铁粉与氯化铁溶液反应,溶液变浅绿色;Fe+Fe3+=2Fe2+
13.(2005年江苏高考16)某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是(B)
A.K+、Na+、HCO、NO B.Na+、SO、Cl—、ClO—
C.H+、Mg2+、SO、NO D.Ag+、K+、NO、Na+
17、(2005年江苏高考9)下列离子方程式正确的是(B)
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应 HCO+ Ca2+ + OH— = CaCO3↓ + H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热OH— + NH △ H2O + NH3↑
C.氢氧化镁与稀硫酸反应 H+ + OH— = H2O
D.单质铜与稀硝酸反应 Cu + 2 H++ 2NO = Cu2+ + 2NO↑+H2O
18、(2005年江苏高考8)在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是(D)
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
19、 (2005年高考江苏理综11)能用离子方程式H++OH-=H20表示的反应是(B)
A.稀醋酸和稀氨水反应
B,稀硫酸和烧碱溶液反应
C.稀盐酸和氢氧化铜反应
D.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
20、(2005全国Ⅱ·滇、甘、贵、渝、川,13)能正确表示下列反应的离子方程式是( A )
A.甲酸钠溶液和盐酸反应:HCOO-+H+ HCOOH
B.硫化钠的第一步水解:S2-+2H2O H2S+2OH-
C.醋酸钡溶液和硫酸反应:Ba2++SO BaSO4↓
D.氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应:Ca2++OH-+HCO3- CaCO3↓+H2O
21、(2005.全国I·冀、豫、皖、浙等十省,10)PH=1的溶液中,可以大量共存的离子是 ( )
A.K+ Na十 SO42一 S2O32一
B.NH4+ Mg2+ SO42一 C1—
C.Na十 K十 HCO3— C1一
D.K十 Na十 A1O2— NO3—
22、(2005·北京,10)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是 ( B )
A.Mg、AlCl3、NaAlO2 B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3,BaCl2 D、Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
23、(2005年上海高考题13)下列离子方程式正确的是( C )
A、碳酸氢钠溶液中加入盐酸 CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O
B、硫化亚铁与盐酸反应 S2- + 2H+ → H2S↑
C、苯酚钠溶于醋酸溶液 C6H5O- + CH3COOH → C6H5OH + CH3COO-
D、氯化亚铁溶液中通入少量氯气 Fe2+ + Cl2 → Fe3+ + 2Cl-
24、(2005高考辽宁文理综合29)下列反应不能发生的是(D)
A CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
B SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
C AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
D 2HCl+Cu=CuCl2+H2↑
25、(04年上海高考14)下列离子方程式中正确的是 ( B )
A.硫化亚铁放入盐酸中 S2- + 2 H+ → H2S ↑
B.硫酸铜溶液中通入硫化氢 Cu2+ + H2S → CuS↓ + 2 H+
C.氯化铝溶液中加入过量氯水 Al3+ + 4NH3 H2O → AlO2- + 4NH4+ +2H2O
D.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液 HCO3- + OH- → CO32- + H2O
26、(04年江苏考13)下列反应的离子方程式书写正确的是 ( BC )
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3++30H—══Al(OH)3↓
B.电解饱和食盐水 2Cl—+2H2O H2↑+C12↑+20H—
C.碳酸钙与盐酸反应 CaCO3+2H+═==Ca2++CO2↑ +H2O
D.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液 Fe2++2H++H2O2══Fe3++2H2O
27(2004·广东,13)下列反应完成后没有沉淀的是( AD )
A、BaCl2溶液与Na2CO3溶液加足量稀CH3COOH
B、Ba(OH)2溶液与KNO3溶液加足量稀H2SO4
C、AgNO3溶液与Na2CO3溶液加足量稀HCl
D、Ca(OH)2溶液与FeCl3溶液加足量稀HNO3
28、(03年广东、江苏高考题13)能正确表示下列化学反应的离子方程式是(A)
A 用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
B 金属铝溶于盐酸中:Al+2H+=Al3++H2↑
C 硫化钠溶于水中:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-
D 碳酸镁溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
29、(2001年广东河南考题9)下列各组离子在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是(C)
A.Na+ Ba2+ Cl- SO42- B.H+ NH4+ Al3+ SO42-
C.K+ AlO2- NO3- OH- D.H+ Cl- CH3COO- NO3-
30、(2001上海考题12)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(A)
A H3O +、NO3-、Fe2+、Na+ B Ag+、NO3-、Cl-、K+
C K+、Ba2+、OH-、SO42- D Cu2+、NH4+、Br-、OH-
31、(2001全国卷题题13)下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是(AC)
A.I-、AlO2-、Cl-、 S2- B.Na+、K+、NH4+、Ba2+
C.Br-、S2-、Cl-、CO32- D.SO32-、NO3-、SO42-、HCO3-
32(2001年广东河南考题11)下列反应的离子方程式正确的是(A)
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应 Al3++3HCO3-==3CO2↑+Al(OH)3↓
B.向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫Ca2++2ClO-+ SO2+ H2O == CaSO3+2HClO
C.硫化亚铁中加入盐酸 S2-+2H+==H2S↑
D.钠和冷水反应Na+2H2O==Na++H2↑+2OH-
基础过关
1.(2006·湖北)常温下,在含有H+、SO42-、Fe2+的溶液中,加入含下列离子的溶液后,溶液中的各种离子仍能大量共存的是 ( )
A.MnO4— B.CH3COO— C.S2O32一 D.Br一
2.(2006·南京)下列离子方程式正确的是 ( )
A、向含KIO3和KI的混合物中加入一定量食醋:
IO3—+5I—+6H十=3I2十3H2O
B.向偏铝酸钠溶液中滴加足量的稀盐酸:A1O2—+4H+=A13+十2H2O
C、在标准状况下向含2mo1 FeI2溶液中通人22.4L氯气:
C12+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
D、在水里加入大量过氧化钠粉末:O22—+2H2O==2OH一+O2↑
3.(2005·济南)某无色溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10—l4mo1·L-1,则该溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( )
A.K十、Na+、MnO4—、SO42—
B.Na+、CO32一、A1O2—、C1一
C.K十、Na十、Cl一、Br—
D.K十、Cl一、Ba2+、HCO3—
4.(2006·广东)下列条件下,可能大量共存的离子组是( )
A、常温下水电离的H+浓度为1×10—l0mol/L的溶液中:
AlO2-、CO32一、K十、Na十
B.常温下水电离的c(OH—)=1×10—5mo1/L的溶液中:
S2一、SO42一、S2O32一、K十
C、在含有Fe3+、C1一的溶液中:HCO3—、I一、NH4+、 Mg2+
D.在含有KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、A13十、Cl一、Br一
5.(2005·荆州黄冈)已知某溶液中存在较多的H+、SO42—、NO3—,则在该溶液中不能大量存在的离子组是 ( )
①K+、NH4+、F一 ②K十、Ba2+、C1一
③Fe2+、C1一、Br一 ④K+、Na+、C1O—
A.①②③④ B.只有②③④
C只有①③④ D.只有②③
6.(2005·烟台)在某种接近中性的含Na+的溶液中,可能还存在NH4+、Fe2+、Br—、CO32—、I—、SO32—等6种离子中的几种 ①在原溶液中滴加足量氯水后,有气泡产生,溶液呈橙黄色,
②向呈橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成;
③橙黄色不能使淀粉变蓝;
根据上述实验事实推断,该溶液中肯定不存在的离子为 ( )
A.NH4十、Br一、CO32— B.NH4+、SO32一、I—
C.Fe2+、I一、SO32一 D.Fe2+、CO32一、I—
7,(2006·湖北)下列离子方程式正确的是 ( )
A、硫酸铁溶液和氢氧化钡溶液混合:
Fe3++3OH一==Fe(OH)3↓
B.碳酸氢镁溶液中加入足量的烧碱溶液;
Mg2++2HCO3—+2OH—==MgCO3↓+CO32—+2H2O
C.等体积,等物质的量浓度的NaOH和NH4HSO4溶液混合:
H十+OH—==H2O
D、溴化亚铁溶液中通人过量氯气:
2Fe2+十2Br一十3C12=2Fe3++6C1一十Br2
8.(2005·江苏)下列离子方程式中正确的是 ( )
A、Fe3O4与稀硝酸反应:Fe3O4+8H十==2Fe3++Fe2+十4H2O
B、硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液反应;SO42—+Ba2+==BaSO4↓
C、碳酸氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠,
NH4++HCO3-+2OH一=NH3·H2O+CO32一 +H2O
D.H218O中投入Na2O2固体:2H218O+2O22-==4OH-+18O2↑
9,(2005·成都)甲、乙、丙、丁和戊五种溶液,分别由NH4+、 K+、A13+、Ag+、Ba2+和C1一、Br一、NO3-、SO42一、CO32一中的一种组成(离子不重复出现)。其中甲、丙、戊三种溶液呈酸性,乙溶液呈碱性,甲和乙反应可生成白色沉淀和气体,丁可分别与甲、乙、丙反应生成白色沉淀。根据上述事实推断上述溶液中溶质的化学式。
甲 ,乙 ,丙 ,丁 ,戊 。
10.(2004·苏州二模)某无色溶液由Na+、Ag+、Ba2+、A13+、A1O2—、MnO4—、CO32—,SO42-中的若干种组成,取该溶液进行如下实验: ( )
A.取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液
B、在A所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,
C.在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。
根据上述实验回答下列问题:
(1)溶液中一定不存在的离子是
(2)一定存在的离子是 ;
(3)判断沉淀乙成分的方法是 。
11.(2005·东城)在淀粉一碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝。有关反应的离子方程式是 :在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是 :从以上事实可知,ClO-、I2、SO42—的氧化性由弱到强的顺序是 。
12.(2005·黄冈模拟题)现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl2+Cl2==2FeCl3
②2FeCl3+2KI==2FeCl2+2KCl+I2
③2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑
(1)若某溶液中有Fe2+、I—、C1-存在,要除去I—而不影响其他离子存在,从上述反应物中选出的合适试剂是
(2)在强酸性溶液中,将MnO4—、Fe2+、Fe3+、I—等四种离于混合,充分反应后:
①若溶液中有I—剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
②若Fe3+有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
③若Fe2+有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
④若MnO4—有剩余,则溶液中可能还有上述四种离子中的 ,一定无 。
13.如图所示,在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边从上游到下游依次有甲、乙、丙、丁四座工厂,各厂排出的废液里只含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色,③丙处河水由浑变清;④丁处产生气泡,河水仍澄清。请回答(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物是,
甲 ,乙 ,丙 ,丁 。(填化学式)
(2)在丁的下游M处取出的河水中,肯定含有的离子是
(3)写出有关反应的离子方程式:
(4)小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第六单元 硫和硫的化合物 环境保护
第一讲 氧族元素
课题:氧族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解氧族元素的性质递变规律; 理解
2.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质; 了解
3.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义 了解
考点预览:1.氧族元素的性质递变规律;2.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;3.硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义
一。考点回顾
知识点一.氧族元素原子结构、性质
元素名称 氧 硫 硒 碲
元素符号 O S Se Te
原子结构 原子序数 8 16 34 52
结构示意图
电子式
主要化合价 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6 -2,+4,+6
相同点 最外层电子数相同,都是6个电子
不同点 原子核外电子层数不同,依次增大
原子半径 随元素原子序数的递增而增大
单质物理性质 颜色和状态 无色无味气体 淡黄色固体 灰色固体 银白色固体
密度 随元素原子序数的递增而增大
熔点(℃) 随元素原子序数的递增而升高
沸点(℃) 随元素原子序数的递增而升高
化学反应 与金属反应 易与金属反应 易与金属反应 反应较难 多数不反应
与非金属反应 易与H2、C、P、S等反应 能与H2、C、O2反应 反应难 一般不反应
氢化物 H2O H2S H2Se H2Te
氢化物的稳定性 H2O>H2S>H2Se>H2Te
氧化物 。。。。。。。。。 SO2和SO3 SeO2和SeO3 TeO2和TeO3
氧化物的水化物 H2SO3、H2SO4 H2SeO3、H2SeO4 H2TeO3、H2TeO4
水化物的酸性 。。。。。。。。。 H2SO4 > H2SeO4 > H2TeO4
金属性、非金属性 随原子序数的递增,金属性增强,非金属性减弱
知识点二 氧族元素的单质及其化合物的性质
(一) 硫
1、 游离态—自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。
存在
化合态—存在形式有:FeS2、CuFeS2、石膏、煤和石油中含少量硫——大气污染物主要来源。
2、物理性质:硫有多种同素异形体。*(如S4、S6、S8等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S8、高温蒸气主要是S2)。常温为淡黄色晶体(淡黄色固体有:Na2O2、AgBr、TNT等),俗称硫黄,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫,只能用CS2作溶剂。
3、化学性质——硫的单质中硫原子的化合价为零,介于-2价和+6价之间,故硫表现 出氧化性和还原性。
(1)与金属反应 (氧化性):
Na+S== Na2S (剧烈反应并发生爆炸) (2Na+xS==Na2Sx)
2Al+ 3S== Al2S3(制取Al2S3的唯一途径) Fe+ S== FeS(黑色)
2Cu + S == Cu2S(黑色)
说明:Cu2S、FeS都是低价金属硫化物,硫单质氧化性弱,只能生成低价态化合物。CuS不是通过单质直接化合方法制得的。
金属硫化物的溶解度表:
硫化物 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag
思考:①16。8g铁粉跟8g硫粉混合加热,冷却后将所得固体溶于足量盐酸,在标准状况下可得气体6。72升?
②对铜。铁与硫的反应产物分析,硫与Cl2的氧化性哪个更强?理由是什么?
(氯气更强,因为S只将铜,铁氧化到低价,而氯气则将它们氧化到高价)
(2)与非金属的反应 (还原性、氧化性):
S+O2==SO2 S+H2==H2S(硫化氢不稳定)
(3)与化合物的反应(还原性、氧化性):
S+ 6HNO3(浓) △ H2SO4+ 6NO2↑+ 2H2O
S+ 2H2SO4(浓) △ 2SO2↑+ 2H2O
3S+6NaOH △ 2Na2S+Na2SO3+3H2O
2e 10e
S + 3C +2KNO3 点燃 K2S+N2↑+3CO2(黑火药爆炸)
橡胶的硫化(将橡胶从线型结构转化为体型网状结构,增强橡胶的强度和弹性)
4、用途:硫是黑火药的主要原料。它还具有杀菌的作用,能治许多皮肤病。硫和石灰可制成农药石灰硫磺合剂。硫加到橡胶中,可大大提高橡胶的弹性,使其受热不粘,遇冷不脆。硫还是工业上制硫酸的重要原料。
(二)臭氧  
1、组成与物理性质:化学式为O3,常温、常压下是一种有刺激性臭味的淡蓝色气体,液态臭氧呈深蓝色,固态臭氧呈紫黑色。密度比O2大,也比O2易溶于水。
2、化学性质(臭氧的化学性质比氧气活泼。)
⑴ 不稳定性:
臭氧在常温下能缓慢分解生成氧气,在高温时可以迅速分解。 2O3=3O2
在空气中高压放电时,氧气也能转化为臭氧。3O2=2O3 (雷雨天后空气清新的原因之一)
知识小结:同素异形体和同位素的比较:
  同位素 同素异形体
概念对象 微观原子 宏观单质
概念内涵 质子数相同,中子数不同的同一元素的不同原子 同种元素构成的,不同性质的单质
化学性质 几乎完全相同 相似、有一定的差异
相互转化 化学变化中彼此不能转变 化学反应中可互相转变
实例 H、D、T;12C、13C、14C等 金刚石、石墨和C60;O2和O3;红磷和白磷等。
⑵ 强氧化性
臭氧和氧气都是氧的同素异形体,臭氧具有强氧化性,其氧化性比氧气还要强。例如:
O3 +2KI十H2O=2KOH十I2十O2,可见O3也可使碘化钾淀粉溶液变蓝。较不活泼的Ag、Hg等在常温下可以与臭氧发生反应。
(3)、臭氧的作用
①臭氧可用于漂白和消毒:有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色;臭氧还可以杀死许多细菌,故它是一种很好的脱色剂和消毒剂。
②臭氧的生理作用:空气中的微量臭氧能刺激中枢神经,加速血液循环,令人产生爽快和振奋的感觉。但当空气中臭氧的含量超过10-5%(体积分数)时,就会对人体,动植物造成危害。注意:高压电机和复印机在工作时,会产生臭氧,因此,这些地方要保持通风。
③臭氧层对人类和生物的保护作用
自然界中的臭氧有90%集中在距地面15km—50km的大气气流层中,也就是人们常说的臭氧层,它可以吸收来自太阳的大部分紫外线,因此,臭氧层可称是人类和其它生物的保护伞。因此,我们务必保护好臭氧层,保护生态环境。
近年来,臭氧已逐渐进入人们的日常生活,例如:将其通入水中,有很强的杀菌、洗涤效果,还有很强的漂白性,对清除蔬菜、瓜果上的残留农药效果极佳。房间里装上一台臭氧发生器,可使室内空气清新,令人振奋精神。
(三)过氧化氢
1、结构:分子式为H2O2,电子式为 ,结构式为H—O—O—H,在该分子中是H是十1价,氧是 价,故过氧化氢有氧化性又有还原性。
2、物理性质:无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水。
3、化学性质 ①不稳定性:见光或受热时,H2O2会分解:  
  MnO2催化H2O2的分解:  (可用于实验室制取少量氧气)
  双氧水由于能够分解产生O2具有强氧化性,能使有机色质褪色,所以具有漂白性。
②强氧化性
  当H2O2遇到还原剂时,表现出氧化性。如:
  SO2 + H2O2 == H2SO4 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O
(还原产物为H2O,不会引入新的杂质)这是其作为氧化剂的一大优点
③弱还原性:当H2O2遇到较强的氧化剂时,表现出还原性。
如:2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ ==2Mn2+ + 5O2 + 8H2O(H2O2作还原剂,其氧化产物为O2。)
  ④极弱的酸性,为二元弱酸,可以部分电离: 。
4、过氧化氢的用途:①用3%稀双氧水作为消毒杀菌剂。②工业上用10%的双氧水作漂白剂。③H2O2可作火箭的燃料(氧化剂)。④H2O2无论作氧化剂还是作还原剂,都不会给溶液增加杂质粒子。
(四)二氧化硫
1、物理性质:无色、有剌激性气味的气体,有毒、易液化(-10℃),易溶于水(1:40),密度比空气大。
2、化学性质
①酸性氧化物:
a、与水反应:二氧化硫水溶液滴加石蕊试液呈红色:SO2+H2O == H2SO3(亚硫酸)
b、与碱性氧化物或碱反应: SO2 + CaO == CaSO4
SO2通入澄清石灰水中: SO2(少量)+ Ca(OH)2 == ,
SO2(足量)+ Ca(OH)2 ==
② 氧化性:SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
还原性:
a、与氧气反应:2SO2+ O2 == 2SO3 (可逆反应)
b、与溴水反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(使溴水或高锰酸钾溶液褪色)
c、与氯水反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
思考:二氧化硫能使品红溶液褪色,氯气也能使品红溶液褪色,若将它们按1 :1比例混合通入品红溶液中,品红溶液不褪色。
漂白性:
SO2与某些有色物质形成不稳定的无色物质而漂白,但此受热容易分解而恢复成原来有色物质的颜色,SO2的漂白是可逆的。如:二氧化硫通入品红溶液,而后加热,现象为:品红褪色,加热又呈现红色。说明二氧化硫具有漂白性,但二氧化硫漂白具有不稳定性、选择性;二氧化硫也具有杀菌、防腐之功效。
实例:二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品。
知识小结:几种物质漂白原理的比较
SO2 氯水、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质(氧化还原反应) 吸附有色物质
变化类型 化学变化 化学变化 物理变化
是否可逆 可逆,加热或日久后恢复原来颜色 不可逆,加热或日久后不恢复原来颜色
SO2的实验室制法
a、反应原理:Na2SO3+ H2SO4== Na2SO4+ SO2↑+H2O(可加热提高反应速率)
Cu+ 2H2SO4 (浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O
b、发生装置:固体与液体反应制取气体,发生装置与制Cl2相似
c、收集方法:向上排空气法
d、干燥:用浓H2SO4或P2O5酸性干燥剂(不可用碱石灰)
e、尾气处理:用NaOH等碱溶液吸收多余的二氧化硫气体
二氧化硫的污染
a、 二氧化硫的危害:污染大气的主要有害物质之一。人类健康危害:引起呼吸道疾病;
酸雾:二氧化硫在氧气和水作用下形成;酸雨:硫的氧化物、氮的氧化物随雨水降下,PH<5.6.(酸雨的危害:略)。
b、 二氧化硫的来源:化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气。
必须进行净化回收,避免硫资源浪费和空气污染
(五)三氧化硫的性质:
1、物理性质:SO3是硫的最高价氧化物,为无色易挥发晶体(熔点:16。80C;沸点:44。80C),是典型的酸性氧化物。;
2、化学性质:与水反应,放热 SO3 + H2O = H2SO4,
(*)(六)硫化氢:
1、物理性质:H2S是无、色有臭蛋气味的剧毒气体,其水溶液——氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸,其电离方程式为:
2、化学性质:
还原性:硫化氢、氢硫酸都具有强还原性。可被二氧化硫、碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。如:SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O; I2 + H2S == S + 2HI
H2S能燃烧,燃烧依反应条件不同而不同:
2H2S+O2 2S+2H2O………(1) 2H2S+3O22SO2+2H2O………(2)
a、当n(H2S)/n(O2)大于或等于2时,按(1)式反应,氧化产物全S;
b、当n(H2S)/n(O2)小于或等于2/3时,按(2)式反应,氧化产物全是SO2;
c、当n(H2S)/n(O2)大于2/3且小于2时,按(1)式和(2)式反应,氧化产物是S和SO2
3、制备:FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S
思考①硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液在酸性环境下发生化学反应的化学反应离子方程式:
2S2-+SO32-+6H+ ==
②离子共存判断:Cl-+ClO3-和Cl-+ClO3-+H+;S2-+SO32-和S2-+SO32-+ H+
制备H2S的装置与制备 H2 、 CO2 、 C2H2 等气体的装置相同
知识规纳:常见气体的制取、收集和净化
(1)气体制取装置分为三类,见下图所示。
固+固,可选用图(丙)。可制取O2、NH3、CH4等。
固+液,可选用图(乙)或(丁)。图(乙)可制取H2、CO2、H2S、NO2、C2H 2等。图(丁)只可制取H2、CO2、H2S(要注意启普发生器使用的三个条件)。
固(或液)+液,可选用图(甲)。可制取Cl2、HCl、SO2、CO、NO、C2H4等气体。
(2)气体收集的三种方法:
(3)气体净化装置常见的有三种,如下图所示。
装置(甲)是洗气瓶。选择的除杂试剂的是液态。如H2中的HCl用NaOH溶液除去;CO2中的HCl、SO2用饱和NaHCO3溶液除去;Cl2中的HCl用饱和食盐水除去;SO2中的SO3用饱和NaHSO3或H2SO4除去。
装置(乙)是干燥管。选择的除杂试剂是固态的。如H2中水蒸气可用无水CaCl2除去;CO中的CO2可用碱石灰除去。注意气体流入方向:“大进小出”。
装置(丙)是硬质玻璃管。选择的试剂是固体,需加热时采用此装置。如CO2中的CO用灼热CuO除去,空气中的O2用灼热的铜粉除去。
(4)尾气吸收装置有三种,如下图所示。
(甲)是易溶于水的气体的吸收装置。如用水吸收HCl、NH3,用NaOH溶液吸收HCl,用氨水吸收SO2等。
(乙)是能溶于溶液的气体吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH溶液吸收Cl2、H2S,用CuSO4溶液吸收H2S等。
(丙)是CO在空气中点燃的方法处理,防止污染大气。
二。典型例题
1。下列排序不正确的是( D )
  A.单质的熔沸点O2<S<Se<Te
  B.离子半径O2-<S2-<Se2-<Te2-
  C.酸性H2TeO4<H2SO4
  D.氢化物的稳定性H2O<H2S<H2Se<H2Te
2。(2002年广东)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:2MnSO4+5K2S2O8+8H2O=2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4;
(2)此反应的还原剂是MnSO4,它的氧化产物是KMnO4。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。
(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,其他的生成物还有氯气
3。如图所示,已知:
①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。
②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1∶3反应,分别生成X和Y,在产物中元素甲呈负价。
③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1∶2反应,分别生成Z和W,在产物中元素乙呈负价。
请填空:
(1)甲是_氮__ 乙是 氧 。
(2)甲与丙反应生成X的化学方程式是
N2+3H2==2NH3____。
(3)和丁反应生成W的化学方程式___O2+2Mg==2MgO________
4。如图为一套生成SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性实验装置:
①该装置包括:气体发生装置、证明还原性的装置、证明漂白性的装置、证明氧化性的装置、尾气吸收装置等几部分
②证明SO2有氧化性的反应化学方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;可观察到怎样的现象为:
有黄色固体物质生成。
③气体发生装置中发生的化学反应为:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
④制H2S时不使用浓硫酸的原因是:浓硫酸可将-2价S元素氧化。
⑤如何证明SO2有还原性?将观察到怎样的实验现象?写出化学方程式。
使SO2通过装有溴水或酸性KMnO4溶液的洗气瓶。溶液将褪色。Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
⑥如何证明SO2有漂白性?将观察到怎样的实验现象?
使SO2气体通过装有品红溶液的洗气瓶或与湿润的有色布条接触,品红溶液或布条将褪色。
⑦尾气处理的化学反应原理为:
, 。
5。某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g。②装好实验装置。 ③检查装置气密性。 ④加热,开始反应,直到产生一定量的气体。⑤停止加热(如图,导管出口高于液面)。 ⑥测量收集到气体的体积。 ⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。 ⑧测量实验室的温度。 ⑨把残留物倒入指定的容器中,洗净仪器,放回原处,把实验桌面收拾干净。⑩处理实验数据,求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
将导管的出口浸入水槽的水中,手握住试管,有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管,表明装置不漏气。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤;①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:②①③(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
慢慢将量筒下移。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(25 ℃、1.01×l05 Pa),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量的计算式为(含以a、b、c,不必化简):
M(O2)= 。
6 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 )
A.BaSO4 B.FeS C. BaSO3 D.S
7.将足量的NO2和一定量的SO2混合通入BaCl2溶液中,产生的沉淀( C )
A.不可能是BaSO3 B.一定是BaSO3
C.一定是BaSO4 D.一定是BaSO3和 BaSO4
三、高考真题
1.(2001上海3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是( C )
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D 悬浮颗粒
2.(2002年上海)水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是 ( C )
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.玻璃态水是分子晶体
3.(2002年广东)根据下图回答问题:
(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答:反应前点燃酒精灯,加热烧瓶一小会儿。在瓶B、C、D中出现气泡,熄灭酒精灯,瓶B、C、D中导管液面上升,证明该装置不漏气。
(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:
2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
A中加入的试剂是无水硫酸铜作用是 检验 H2O。
B中加入的试剂是 品红溶液 作用是 检验 SO2 。
C中加入的试剂是 足量酸性 KMnO4 溶液 作用是除尽 SO2 气体。
D中加入的试剂是 澄清石灰水 作用是 检验 CO2 。
(4)实验时,C中应观察到的现象是:导管有气泡冒出;溶液紫色逐渐变浅;
4.(2003上海综合32)世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后,附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有( C )
A.FeO粉尘 B.P2O5粉尘 C.Fe2O3粉尘 D.SiO2粉尘
5.(2004江苏3)2004年4月22日是第35个“世界地球日”,我国确定的主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是( B )
A.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求
C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D.节约能源,提高能源利用率
6.(2004江苏20)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是:
2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
取白色固体,加稀硫酸,产生能使品红溶液褪色的气体。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:
上述方案是否合理 不合理 。请简要说明两点理由:
① 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡
②如果反应后的固体中还残留Na2O2,它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根。
7.(2004江苏理综10)酸雨有很大的危害。下列气体在空气中达到一定含量时可行成酸雨的是( D ) A.NH3 B.CO C.H2 D.SO2
8.(2004全国理综3-28)测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。请回答下列问题:
(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行该实验时,缺少的实验用品是 。
(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?
答: 。
(3)实验步骤⑥的目的是 。
(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号): 。
A.被测样品中含有加热不挥发的杂质 B.被测样品中含有加热易挥发的杂质
C.实验前被测样品已有部分失水 D.加热前所用的坩埚未完全干燥
9.(05广东)下列关于过氧化氢的说法正确的是( C )
A. 过氧化氢具有杀菌消毒作用,是强酸 B. 过氧化氢是离子化合物
C. 过氧化氢可以发生分解反应 D.过氧化氢是水的同分异构体
10.(05北京)高压电机、复印机工作时会产生臭氧,该气体有强氧化性。下列叙述中不正确的是( C )
A.臭氧和氧气是氧的同素异形体 B.臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.臭氧的存在对人体有益无害 D.臭氧是很好的消毒剂和脱色剂
11.(05上海)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是( AB )
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后,测水的pH D、该水蒸气冷凝后,测氢氧原子比
12.(05上海)含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H2S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物7.9g,则该无水物中一定含有的物质是( A )
A、Na2S B、NaHS C、Na2S和NaHS D、NaOH和NaHS
13.(05天津)下列实验操作或事故处理中,正确的做法是( B )
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中,称量操作至少需要四次
C.不慎将浓H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
D.在250mL烧杯中,加入216mL水和24g NaOH固体,配制10% NaOH溶液
14。(05广东)(14分)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)= Na2SO4 + SO2↑+ H2O,制备SO2气体。
①用下列简图,在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是
打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是_溶液褪色_;
②溴水溶液,现象是__溶液褪色_;
③硫化钠溶液,现象是__有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊)___。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因_NaSO3 变质__;
验证方法_取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2 ,溶液有白色沉淀生成,则证明该NaSO3 固体变质_。
②原因_不是浓硫酸_;验证方法_用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸___。
③原因_____________________;验证方法__________________________。
实验装置(含试剂)示意图
15.(06四川理综)6下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物是
A、N2 B、SO2 C、CO2 D、CO
16.(06广东)1闪电时空气中有臭氧生成。下列说法中正确的是
A.O3和O2互为同位素 B.O2比O3稳定
C.等体积O3和O2含有相同质子数 D.O3与O2的相互转化是物理变化
四。自我检测
1.下列方法可用于制备卤化氢气体的是( BC )
A.NaCl与浓硝酸加热制备HCl B.NaF与浓硫酸加热制备HF
C.NaBr与浓磷酸加热制备HBr D.NaI与浓硫酸加热制备HI
2.下列物质不能用单质化合而成的是( A )
A.CuS B.FeS C.FeCl3? D.HgS
3.将绿矾晶体加强热,除生成水蒸气以外,还发生如下反应:2FeSO4 === Fe2O3+SO2+SO3,如将生成的混和气体通过氯化钡溶液,应发生的现象有( AC )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3气体逸出
4.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( C )
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液无色溶液白色沉淀
5.关于酸雨的下列分析正确的是( BD )
A.因空气中无催化剂,SO2不能转化成SO3,酸雨中只含H2SO3
B.SO2在空气中有条件形成SO3,所以酸雨中含H2SO4
C.酸雨是无法避免的 D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大
6.为了除去混在CO2中的SO2和O2,下列试剂使用的顺序正确的是①饱和Na2CO3溶液;②饱和NaHCO3溶液;③浓硫酸;④灼热的铜网;⑤碱石灰( B )
A.①②③ B.②③④ C.②⑤④ D.③④⑤
7.将11.2g铁粉和2.2g硫粉均匀混合,在密闭容器中加热到红热,冷却后加入足量的盐酸, 在标况下收集到的气体体积为( C )
A.11.2L B.5.6L C.4.48L D.2.24L
8.在一定条件下,将70ml H2S气体和90mlO2混合,点燃并使其均反应完。再恢复
到原来条件则生成SO2生成气体的体积为( C )
A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml
9.对于反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O下列说法中正确的是( CD )
A.它们互为可逆反应
B.它们互相矛盾,不可能符合事实
C.反应条件的改变引起了反应方向的改变,它们都符合事实
D.氧化性:(浓)H2SO4>Br2;还原性:SO2>HBr
10.只能表示一个化学方程式的离子方程式为( D )
A.Ba2++2OH-+2H++SOBaSO4+2H2O B.CO+2H+H2O+CO2
C.2Br-+Cl22Cl-+Br2 D.SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+SO
11.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( B )
A.CO、HCO、OH-、Na+ B.K+、Cl-、S2-、CO
C.H+、Br-、Na+、SO D.Ba2+、Cu2+、NO、SO
12.将下列离子:Al3+、Na+、K+、NO、OH-、S2-、MnO、F e3+、NH、H+、AlO、CO按可能大量共存的情况,把它们全部分成A、B两组,而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子,则
A组: H+、Al3+、Fe3+、NO、MnO B组: OH-、Na+、K+、S2-、AlO、CO
13.已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100g溶剂)。
AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2
水 170 9.3 1.5×10-4?33.3
液氨 86 97.2 0.8 0
这几种化合物在两溶剂中能发生复分解反应的方向分别是:
在水中:2AgNO3+BaCl2Ba(NO3)2+2AgCl↓
在液氨:Ba(NO3)2+2AgCl2AgNO3+BaCl2↓
14.亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性。现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚 硫酸钠溶液、稀硫酸、烧碱溶液、氨水。
①要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有 溴水 ,看到的现象 溴水褪色 ,反应的离子方程式为 Br2+SO+H2 2H++SO+2Br- 。
②要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有 稀H2SO4、Na2S溶液 看到的现象 生成浅黄色沉淀 ,反应的离子方程 式为 2S2-+SO+6H+3S↓+3H2O
15.摄影工艺中的废定影液的PH值小于7,其中含有银的复杂化合物,为了回收银,进行如下 操作:向盛有定影液的烧杯中,加入少量稀NaOH溶液,再加入硫化钠溶液,生成黑色沉淀。过滤,将固体移入坩埚中加碳酸钠和硼砂(催化剂)混合加热,放出二氧化碳和氧气。将残留的固体用水洗涤,即得到固体银,而洗涤液中主要含有硫化钠,试回答下列问题:(1)开始时为何要向废液中加入少量氢氧化钠溶液
中和酸,防止加Na2S时产生H2S气体
(2)过程中的黑色沉淀物质是什么 Ag2S
(3)写出加热时坩埚内发生的反应的化学方程式。
2Ag2S+2Na2CO34Ag+2Na2S+2CO2+O2
16.氯酸钾和亚硫酸氢钠间氧化还原反应生成Cl-和S+6的速度,如右图所示,又已知这个反应的速度随着溶液中氢离子浓度增大而加快。
(1)为什么反应开始时反应速度加快
反应式:ClO+3HSOCl-+3SO+3H+
反应刚开始有H+产生,H+浓度逐渐增大,反应速度增大
(2)为什么后期反应速度下降
H+因反应H++HSOH2O+SO2↑,H+离子浓度逐 渐减小,反应速度减小
17.将0.8g某种铁的硫化物在O2流里灼烧,使硫全部氧化为二氧化硫,再将所得的SO2通 过氧化剂使之全部转化为三氧化硫,并与水化合完全转化为硫酸。这些硫酸恰好与40ml 0.5 mol/L NaOH溶液中和,则某种铁的硫化物中含硫的质量分数 40% 。
18.地球外层的臭氧层中存在臭氧和氧原子,可滤除大量的紫外光,但不少大气污染物会破 坏臭氧层,如超音速飞机排放物中的NO与NO2,它们可发生如下反应:O3+NONO2+O2
O+NO2NO+O2,这两个反应反复循环,其总的反应方程式为 O3+O2O2 ,由此可见,氮氧化物在破坏臭氧层过程中起了 催化 作用。
19.有一瓶亚硫酸钠已部分氧化变质:2Na2SO3+O22Na2SO4,某学生设计了下列实验,确定Na2SO3的纯度:
①称取ag样品。称量时所用主要仪器的名称是 天平、砝码、药匙
②样品的溶解。溶解过程中使用玻璃棒搅拌的目的 加速物质的溶解
③在溶液中加入过量的BaCl2溶液且用盐酸酸化。
(1)为什么要用盐酸酸化 防止BaSO3的沉淀生成
(2)BaCl2为什么要过量 使SO完全沉淀
(3)怎样检验BaCl2溶液是否过量 取滤液滴入BaCl2看是否有白色沉淀
(4)为什么要洗涤沉淀 防止混有可溶性物质
(5)怎样洗涤沉淀 将沉淀置于过滤器中用蒸馏水冲洗
(6)怎样判断沉淀是否洗净 取洗涤液滴入少量AgNO3溶液看是否有白色沉淀产生
(7)烘干沉淀并计算。烘干后称量沉淀质量为bg,列出计算Na2SO3纯度的计算式。
×100%
20.将amol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa),在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同,则H2S的氧化产物可能有如下三种情况:
(1)全部是SO2此时a的取值范围是 a≤2/3 。
(2)全部是S,此时a的取值范围是 a≥2 ,并且d1 大于 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2,部分是S,此时a的取值范围是 2/3<a<2 。反应所生成SO2的物质的量为 1-a/2 mol。容器内气体的物质的量之和为 1 + a/2 mol(以含a的代数式表示)。
第二讲 硫酸
课题: 硫酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1、掌握硫酸的性质; 掌握
2、掌握硫酸的“三大特性”; 掌握
3、掌握so42-的检验方法。 掌握
考点预览:1、掌握硫酸的性质;2、掌握硫酸的“三大特性”;3、掌握so42-的检验方法。
一、考点回顾
1、稀硫酸的化学性质(二元强酸)
、跟酸碱指示剂作用:能使紫色石蕊试液变 色。
、跟较活泼的金属反应:Zn+H+—
、跟碱性氧化物反应:CuO+H+—
、跟碱反应:NaOH+H2SO4— Cu(OH)2+H2SO4—
Ba(OH)2+H2SO4—
、跟盐反应:Na2CO3+ H2SO4— BaCl2 + H2SO4—
应用:
a、现有四份等质量等浓度的稀硫酸,向其中分别加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3,充分反应后所得溶液的质量分数大小关系为 。
b、铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式: 。
2、浓硫酸的性质
(1)物理性质: 色油状 挥发(沸点338℃)液体,密度大于水(质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3),且质量分数越大其对应的密度也越 ,易溶于水,溶于水时放出大量的热.。稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并_________以防 。
应用:1、浓硫酸与乙醇、浓硝酸等液体如何混合?
2、质量分数为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后,混合液的质量分数小于
2p%。则X可能是下列物质中的( )
A、氨水 B、硫酸溶液 C、乙醇溶液 D、氢氧化钠溶液
(2)化学性质:
强氧化性(常温下,浓硫酸可使铁、铝等金属钝化)
Cu+ H2SO4(浓) ─ (体现浓硫酸的 性和 性)
C+ H2SO4 (浓) ─
H2S+ H2SO4(浓) ─
FeS+ H2SO4(浓) ─
注意:在常温下,浓硫酸跟铁、铝接触时,能在金属表面生成一薄层致密的氧化物,从而阻止内部的金属继续反应,这种现象叫钝化(复杂的化学变化)。因此可以用铁铝制器皿贮存浓硫酸(硝酸也具有这一性质)。但是加热条件下可以反应。
应用:
a、足量的锌和下列酸反应,产生H2的物质的量最多的是( )
A、10mL 18.4mol/L 硫酸 B、30mL 3mol/L盐酸
C、30mL 2mol/L 硫酸 D、30mL 5mol/L硝酸
b、(1)向50mL 18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量( )
A、等于0.9mol B、大于0.45mol,小于0.9mol
C、等于0.45mol D、小于0.45mol
c、在清洗贮存过浓硫酸的铁罐车(或铝罐车)时应“严禁烟火”,这是因为:
, 。(用化学方程式表示)
吸水性:吸收物质中的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂,但一般不能干燥碱性(如:NH3)和还原性气体(如:H2S、HI、HBr);可干燥:O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2等气体。(浓硫酸可用作有机反应的催化剂和吸水剂)
脱水性:将某些化合物中氢、氧按2:1原子个数比脱去。(浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂;对皮肤有强腐蚀性)如制CO:HCOOH CO↑+H2O
应用:
a、现有O2、NH3、H2、H2S、Cl2、N2、HI、HBr、CO、CO2、SO2等气体,其中
不可用浓硫酸干燥的有 。
b、浓硫酸使石蕊试纸先变 色,后变 色。
c、皮肤上一旦沾有浓硫酸,应先 用干布迅速拭去 ,再 再用大量水冲洗 ,最后再涂上 碳酸氢钠 溶液。
3、硫酸根离子的检验:
利用原理:Ba2++SO==BaSO4生成不溶于强酸的白色沉淀。
(1)影响因素
①弱酸根离子PO、CO、SO均能结合Ba2+生成白色沉淀,但Ba3(PO4)2、BaCO3、BaSO3均溶于强酸;②BaCl2溶液的加入,有可能存在Ag+、生成AgCl产生干扰;
③硝酸酸化可把SO离子氧化成SO,引起干扰;
(2)供选试剂
A、BaCl2—HCl B、BaCl2—HNO3 C、Ba(NO3)2—HCl D、Ba(NO3)2—HNO3
使用试剂分别鉴定时:A、B、C都有存在Ag+的可能,B、C、D都有存在SO的可能。
(3)正确的检验方法和步骤:既要注意试剂的选择,又要注意操作顺序的优化,方能排除干扰离子的误导。
4、硫酸的用途
(1)利用硫酸的强酸性可制出相应的弱酸。
例:制H2S:FeS+ H2SO4= + ↑
制H3PO4:Ca3(PO4)2+ H2SO4(浓) +
(2)利用浓硫酸的不挥发性可制取挥发性酸。如:HF、HCl、HNO3等。
①制HF:CaF2+ H2SO4(浓) 2HF↑+ CaSO4(铅皿中)
②制HCl:NaCl(固)+ H2SO4(浓) NaHSO4+ HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4 + HCl↑
③制HNO3:NaNO3+H2SO4(浓) HNO3↑+NaHSO4
思考:该反应的反应温度不宜过高的原因是:
(3)利用浓硫酸的吸水性,可做干燥剂干燥气体。
(4)利用浓硫酸的脱水性,在有机反应中广泛使用浓硫酸。
(5)制化肥: Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3(过量)+H2SO4 == NH4HSO4
(6)制硫酸盐:制胆矾:CuO+H2SO4+4H2O == CuSO4·5H2O(晶体)
制绿矾:Fe+H2SO4 + 7H2O== FeSO4·7H2O+H2↑
5、常见硫酸盐的俗称及主要用途
CaSO4·2H2O 生石膏或石膏 建材等
2CaSO4·H2O 熟石膏
ZnSO4·7H2O 皓矾 收敛剂、防腐剂、颜料
BaSO4 重晶石 钡餐、颜料
FeSO4·7H2O 绿矾 媒染剂
CuSO4·5H2O 胆矾、蓝矾 电镀液、制农药
KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂
二。典型例题
1。在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是(D)
A. 使用吸收塔设备 B.使用尾气吸收装置 C.使用H2作原料 D.使用催化剂
2.(2001春季全国20)下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)如果装装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检出的物质是_SO2、CO2__;不能检出的物质是__H2O_。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是__H2O_;不能检出的物质是__SO2、CO2_。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是_SO2、CO2_;不能检出的物质是__H2O__。
3。将过量铁片投入含有硫酸的硫酸铜溶液中,充分反应后,把铁片取出洗净,干燥称量,结果与原铁片质量相同。求原溶液中硫酸铜和硫酸物质的量之比为: 7:1
4。长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下:
①称量a g样品,置于烧杯中。 ②加入适量蒸馏水,使样品溶解。
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液。
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀。 ⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量。
⑦重复⑤、⑥操作直到合格,最后得到b g固体。
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2? 不能 。
其理由是: 在酸性溶液中,NO3-能将SO32-氧化成SO42-,造成结果错误 。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是:
保证得到的沉淀都是BaSO4,没有BaSO3 。
(3)步骤⑦的“合格”标准是: 连续两次称量的质量不变 。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是:(列出算式,不需化简)
(ag -142 g/mol.bg/233g/mol) x (1/ag ) 。
三。高考真题
1。(2004江苏4)下列关于浓硫酸的叙述正确的是( D )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2。(2004全国理综3-26)下图表示某种盐的制备步骤:
已知:水合盐B含有45.3%的水;无水盐C焙烧分解,放出两种无色刺激性气体E和F,并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称:
A Fe ,B FeSO4·7H2O ,C FeSO4 ,D Fe2O3 ,E SO2 (SO3) ,F SO3 (SO2)。
4。(05上海)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是( CD )
A、气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B、导管出来的气体中无二氧化碳
C、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D、Z导管口有红棕色气体出现
5。(05上海)20、水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是( AB )
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后,测水的pH
D、该水蒸气冷凝后,测氢氧原子比
6。(05天津)13.下列实验操作或事故处理中,正确的做法是
A.银镜反应实验后附有银的试管,可用稀H2SO4清洗
B.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中,称量操作至少需要四次
C.不慎将浓H2SO4沾在皮肤上,立即用NaOH溶液冲洗
D.在250mL烧杯中,加入216mL水和24g NaOH固体,配制10% NaOH溶液
7。(05北京)下列实验操作中,先后顺序正确的是( D )
A.稀释浓硫酸时,先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.为测定硫酸铜晶体的结晶水含量,称样时,先称取一定量的晶体,后放入坩锅中
C.为检验酸性溶液中的Cl-和SO42-,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
D.在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过水(或饱和食盐水),后通过浓硫酸
四、自我检测
1、 选择题
1.下列各组溶液,不用其他试剂就可以将它们区别开的是( A )
A.KOH,K2CO3,MgSO4,KHSO4 B.NaNO3,HCl,NH4Cl,KOH
C.BaCl2,CaCl2,Na2SO4,KNO3 D.HCl,KOH,K2SO4,K2CO3
2.能正确表示下列反应的离子方程式是( C )
A.铁跟盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
B.磷酸二氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应:H2PO4-+2OH- PO43-+2H2O
C.碳酸钙与醋酸反应:CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D.铜与稀硝酸反应:Cu+NO3-+4H+ Cu2++NO↑+2H2O
3.在某无色透明的溶液中下列各组离子能大量共存的是( D )
A.K+,H+,I-,NO3- B.Mg2+,Cu2+,Cl-,SO2-4
C.K+,Na+,Br-,MnO4- D.K+,OH-,S2-,NO3-
4.关于硒的叙述正确的是( BC )
A. 作半导体材料,熔点很高
B. 作半导体材料,熔点较低
C. H2SeO3有酸性,又有氧化性和还原性
D. 硒与铁反应生成Fe2Se3
5.把碘滴入硫化钠溶液中,溶液变混浊,将溴水滴入碘化钾溶液中,溶液呈棕黄色,由
此得出的正确结论是( BD )
A 离子的氧化性:S2-C 元素的非金属性:Br>S>I D单质的氧化性: Br2>I2>S
6.把浓硫酸滴入浓盐酸中,会有氯化氢气体逸出,对此现象的合理解释是( D )
A. 氯化氢难溶于水 B浓硫酸有脱水性
C.浓硫酸是一种高沸点的酸
D.浓硫酸溶于水放出大量的热,降低了氯化氢的溶解度
7.下列离子方程式不正确的是( A )
1 碳酸氢钙溶液遇盐酸:Ca(HCO3)2+2H+ Ca2++2H2O+2CO2↑
②H2S通入大量NaOH溶液中:OH-+H2S HS-+H2O
③Ba(OH)2溶液中通入足量的SO2气体:Ba2++SO2+H2O BaSO3↓+H2O
④实验室制硫化氢:S2-+2H+ H2S↑
A.①②③④ B.②④ C.②③④ D.①③
8.赤热的炭与浓硫酸共热产生气体能使下列物质的水溶液变浑浊的为( AD )
A.H2S溶液 B.CaCl2溶液 C.溴单质的水溶液 D.Ca(OH)2溶液
9.将2.5毫升0.1摩/升的Na2S溶液,1毫升0.1摩/升的Na2SO3溶液,7毫升0.1摩/升盐酸相混和于一密封容器内,体系内硫元素以各形式存在的相对含量是( C )
A.H2S>HS->S2->S B.H2S> S2->S>HS-
C.S>H2S>HS->S2- D. S> S2-> H2S>HS-
10.下列说法正确的是( BC )
A. 能使石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B. 能使品红溶液褪色,将其煮沸又变红的无色气体一定为SO2
C. 用NaHSO3,Na2SO3与浓H2SO4反应都可产生SO2
D. 某酸性溶液经分析含大量S2-,SO42-,MnO4-
11.等物质的量的氯气和二氧化硫气体通入滴有紫色石蕊试液的氯化钡溶液中,以下叙述正确的是( C )
A.无沉淀产生,溶液变成无色 B.产生BaSO3沉淀,溶液变成红色
C.产生BaSO4白色沉淀,溶液变色成红色 D.产生BaSO3白色沉淀,溶液变成无色
12.使用浓H2SO4时,若不慎沾在皮肤上,正确的清洗方法是( B )
A. 用饱和的NaOH溶液中和
B. 用大量水冲洗,然后用3%~5%碳酸氢钠溶液清洗,并涂上碳酸氢钠溶液
C. 用干布擦,然后用水冲洗
D. 用稀氨水冲洗
13. ①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式
2H++SO42-+B2+ +2OH- == 2H2O+BaSO4 ↓ .
2 在以中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式
Ba2++SO42-==BaSO4↓ .
14.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按图3-3所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
Cu2++Fe == Cu+Fe2+ , 2H++Fe == Fe2++H2↓
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶液物W的质量是M,则
每份试样X中氧化铜的质量为 0.6m(或5m/8) (用m表示)
15.下图是有关硫及其化合物的实验装置:
实验中用到的实验试剂在下列中选择:①浓硫酸;②70%硫酸;③25%硫酸;④新开封的亚硫酸钠粉末;⑤硫化亚铁;⑥氢氧化钠溶液;⑦溴水;⑧碳酸钠溶液.
在实验开始不久即在B瓶中析出固体粉末状物质.试回答:
(1)A中分液漏斗盛放的试剂是 70%的H2SO4 平底烧瓶中盛有的试剂是 新开封的无水Na2SO3 .其中在实验时反应的化学方程式为 Na2SO3+H2SO4 == Na2SO4+SO2↑+H2O.
(2)B中的化学方程式是 2H2S+SO2=3S+2H2+2H2O ,反应的氧化产物和还原产物的物质的量比是 2:1 .
(3)E(启普发生器)中盛有的两种试剂及发生反应的离子方程式是:试剂 25%H2SO4;FeS ,反应: FeS+2H+=Fe2++H2S↑ .
(4)如果A、E两装置气体发生速度相同,流量也相同时,在D中反应的离子方程式是
SO2+2OH-=SO32-+H2O .
(5)D的作用是吸收多余的SO2防止污杂空气,C的作用是 防止NaOH溶液倒吸至B中,起保护作用.
16.用图3-5所示的实验过程,测定含Na2SO4的亚硫酸钠中Na2SO3的质量分数(Na:23克/摩;Ba:137克/摩;S:32克/摩).
图3-5
测定沉淀乙(纯净干燥)的质量W1g,试回答:
(1)试剂A溶液是BaCl2或Ba(OH)2溶液,检验A稍过量的方法是 取少量溶液乙,再滴加少量Na2SO4和H2SO4,如果出现沉淀,说明A试剂已过量;
(2)试剂B溶液是 盐酸 ,B的作用是 溶解BaSO4 ;
(3)沉淀甲的化学式是 BaSO3及BaSO4 ,沉淀 乙的化学式是 BaSO4 ;
(4)沉淀甲与B反应的离子方程式是 BaSO3+2H-=Ba2++H2O+SO2↑ ;
第三讲 接触法制硫酸
课题:接触法制硫酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理,并了解其生产过程和几个典型设备。 掌握了解
2.理解接触氧化反应条件的选择原理,加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。 理解
3.理解硫酸工业的有关计算。 理解
4.通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论,认识环境保护的重要性,培养良好的环境保护意识。 认识
考点预览: 1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理,并了解其生产过程和几个典型设备。2.理解接触氧化反应条件的选择原理,加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。3.理解硫酸工业的有关计算。4.通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论,认识环境保护的重要性,培养良好的环境保护意识。
一。考点回顾
(一)硫酸的工业制法──接触法
1、生产过程:
三阶段 SO2制取和净化(造气) SO2转化为SO3(接触氧化) SO3吸收和H2SO4的生成
三原理
三设备
有关原理 矿石粉碎,以增大 _______________________________,通入过量空气以 逆流原理(热交换器中:管______气体 ,管_____气体 )目的:冷气预热至_____ ℃以上,热气冷却至 ℃以下. 逆流原理(浓硫酸 ,气体 )增大接触面积(吸收塔内入填料)以充分吸收。
设备中排出的气 体 炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)……净化气:SO2.N2.O2 尾气:N2,O2,SO2不能直接排入大气中
说 明 矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”;H2O气:腐蚀设备、影响生产 接触室内压强为常压。为什么?增大气体压强,转化率提高得并不多。 实际用___________吸收SO3,以免形成 。
2、尾气处理: 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2↑
NH4HSO3。
(二)本章知识网络图如下:
要求:1.明白各步间转化关系
2.结合本章知识网络,学习相关物质性质、制法
3能写出各步反应的化学方程式
试写出反应的-化学方程式:
(三)有关计算
1.由硫酸工业反应原理可推算出,理论上:1mol S完全转化能生成 mol H2SO4,1mol FeS2完全转化能生成 mol H2SO4。
2.工业制硫酸中的计算问题:
(1)关系式法(多步计算的简捷运算方法):先写出多步反应的化学方程式,然后找出最初反应物和最终生成物之间的 之比,列出关系式,即可一步计算。如:S~H2SO4,FeS2~2H2SO4。
(2)元素守恒法:原料中某一关键元素理论上若全部转入产物,则两物质中该元素的物质的量 。
(3)几个率:①矿物的纯度= ×100%
②原料利用率= ×100%
原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率
③产率= ×100%
(4)多步反应的总转化率 = 各步反应转化率的
(四).关于硫酸工业综合经济效益的讨论
1.硫酸工业“三废”的处理和利用:
(1)尾气中的SO2,可用氨水吸收,使其生成(NH4)2SO3,然后用再用 H2SO4处理,便生成(NH4)2SO4和 SO2 ,后者可做氮肥。反应方程式是
, 。也可以用 NaOH 等物质吸收,请写出有关的化学反应式
(2)污水中含有 H2SO4 ,可用 石灰乳 吸收,反应方程式是

(3)废渣的利用:可用作为制造 水泥 的原料或用于制 砖,含铁品位高的矿渣经处理后可以用于练 铁。
2.硫酸生产过程中的三个反应是放热反应,请你提出充分利用这些热能的方案。
在沸腾炉旁边设置“废热”锅炉,产生蒸汽来发电。
在接触室中设热交换器
3.如果要筹建一间硫酸厂,你认为应该考虑哪些因素?
市场需求 原料供应 土地供应 能源、水源
交通运输 环境要求
二.典型例题
[例1]在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如右图),图中在a、b、c处流入或流出的气体正确的是( B )
A.a处SO2、N2 B.b处SO2、O2、N2
C.a处SO3、O2 D.c处SO3、N2
[例2]在接触法制硫酸的工业生产中,下列生产操作及其原因解释二者都正确
的是( D )
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为块状硫铁矿不能燃烧
B.SO2氧化为SO3时需要高压,这样可以提高SO2的转化率
C.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂,这样可以提高SO2的转化率
D.用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收
[例3]接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化:
FeS2→SO2→SO3→H2SO4, NH3→NO→NO2→HNO3
下列说法正确的是( C )。
A.所有变化都是氧化-还原反应 B.②③⑤⑥都是化合反应
C.②④反应都要用催化剂 D.②⑥反应需要足量的氧气
[例4]硫酸最古老的生产方法是:把绿矾装入反应容器中加强热,会流出油状物,并放出有刺激性气味的气体,反应容器中的固体变为红色。这个变化 过程可用两个化学方程式表示2FeSO4 7H2O =Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O,SO3+H2O = H2SO4
[例6]含FeS280%的硫铁矿,煅烧时损失硫5%,SO2氧化成SO3时利用率为98%,问生产1 t 98%的硫酸,需要这种硫铁矿多少t?(0.81 t )
[例7]取1g含SiO2和FeS2的矿石样品,在氧气中充分燃烧,残余固体质量为0.84g,用这种矿石100吨,可以制得98%的H2SO4多少吨?(设生产过程中硫损失2%)(6.88×107Kj )
[例8].下列说法中不正确的是( A)。
A.硫酸工业的尾气必须回收、净化处理,主要为了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸盐
C.大气中,大量的SO2来源于煤和石油燃烧、金属矿石的冶炼
D.消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
[例9].以下烟气经净化处理后,可用做气体燃料的有( C )。
①硫酸工业尾气 ②硝酸工业尾气 ③高炉煤气 ④焦炉煤气 ⑤炼钢过程中产生的棕色烟气 ⑥煅烧石灰石的气体产物
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
[例10]为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式:
三.自我检测
1.“绿色化学”(Green Chemistry)的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应途径。下列各项属于“绿色化学”的是 ( D )
A.处理废弃物 B.治理污染点 C.减少有毒物质 D.杜绝污染源
2.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其它物质发生反应,生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,则NO2 就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是( C )
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
3.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH= -98.3kJ/mol。下列说法中正确的是( B )
A.达到平衡时,反应物和生成物的浓度一定相等
B.达到平衡时,反应物和生成物的物质的量保持不变
C.加入催化剂,可以提高SO2的转化率
D.升高温度,可以提高SO2的转化率
4.在容积相等的甲乙两个密闭容器中,分别都充入2mol SO2和1mol O2,使它们在相同温度下发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。设在反应过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,达到平衡后,如甲容器中SO2的转化率为25%,则乙容器中SO2的转化率应当是( C )
A.25% B.< 25% C.>25% D.无法判断
5.接触法制硫酸生产过程中,假如进入接触室的原料气为100m3,反应后体积减少为92m3,已知原料气中SO2、O2、N2的体积比为20:15:65,则SO2的转化率为 ( B )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
6.在一定条件下,某密闭容器发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),▲H= -98.3kJ/mol,反应达到平衡后SO2、O2、SO3的物质的量之比为3:2:5,保持其它条件不变,升温后重新达到平衡,SO3、O2的物质的量分别为2α mol和α mol,则此时容器内SO2的物质的量应为( B )。
A. mol B. mol C. mol D. mol
7.硫酸工业常用 98.3%的浓H2SO4 收SO3,是为了避免 形成酸雾,阻碍SO3的吸收 ;在生产过程中为了提高原料的利用率,常用 粉碎的黄铁矿、过量的空气 。
8.冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式 2CO + SO2 = 2CO2 +S 。
9.以下可逆反应中,达到平衡后,通过升高温度可提高反应物转化率的是 ③ ;通过增大压强可提高反应物转化率的是 ② ④ ;改变压强,转化率不变的是 ⑤ 。
①A(s)+B(g) C(g), ΔH < 0;
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), ΔH < 0;
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g),ΔH > 0;
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g),ΔH < 0;
10.以黄铁矿为原料,用接触法制硫酸。黄铁矿煅烧时FeS2的利用率为90%,SO2的转化率为95%,SO3吸收为H2SO4时的损耗率为2%,。现有含70% FeS2的黄铁矿1 t,可生产98%的硫酸多少t 0.978 t
11.某化工厂硫酸车间,为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后混合气体中含氧气的体积分数为11%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失。问该厂生产100 t 98%的硫酸需要消耗标准状况下空气多少m3。
(224000 m3)
第四讲 环境保护 绿色化学
课题:环境保护 绿色化学 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解大气污染及防治; 了解
2.了解水体污染的危害、种类与防治; 了解
3.了解土壤污染及防治; 了解
4.认清环境污染严重危害人类生存,增强环境保护的意识。 认识
考点预览: 1.了解大气污染及防治; 2.了解水体污染的危害、种类与防治;3.了解土壤污染及防治;4.认清环境污染严重危害人类生存,增强环境保护的意识。
一。知识回顾
(一)环境污染及防冶
1.环境自净和环境污染的概念
(1)人类的活动不断向环境排放污染物质,而大气、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等作用,使污染物的毒性和浓度自然降低,这种现象叫做环境自净。
(2)排放的污染物超过了环境的自净能力,环境质量就发生了不良的变化,危害人类健康和生存,于是就造成环境污染。
2.环境污染的主要类型:了解从不同的角度可把环境污染分成不同的类型,如
3.大气污染及防治
(1)大气污染物:颗粒物(粉尘)、S02、NOx、CO、碳氢化合物、含卤素化合物、放射性物质等。
(2)大气污染的危害:①危害人体健康;②影响动、植物生长;③破坏建筑材料;④改变世界的气候。
(3)大气污染的防治:调整能源结构;合理规划工业发展和城市建设布局;运用各种防治污染的技术;制订大气质量标准;加强大气质量监测;充分利用环境自净能力。
4.水污染及防治
(1)水污染源:工业废水、生活污水、农田排水、垃圾渗漏等。
(2)水污染物种类:重金属(Ba2+、Pb2+等)、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,洗涤剂等。
(3)水污染的防治:控制污水的任意排放。
5.土壤的污染及防治
(1)土壤污染:如果进入土壤的污染物的数量超过了土壤的净化能力,就会引起土壤质量下降,这种现象叫做土壤污染。
(2)土壤污染物:城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体等。
(3)防治土壤污染的措施:控制和减少污染物的排放。
(二).中学常见污染环境的气体及其防治
1.SO2工业上用浓氨水吸收,实验室用NaOH吸收。
2.NOx用NaOH溶液吸收。
3.H2S 用NaOH溶液吸收。
4.Cl2、Br2、HCl:用碱液吸收,Cl2、Br2还可用Na2S03吸收。
5.CO 用燃烧的方法除去。
(三)全球环境三大问题
1.酸雨:“酸雨”主要是由硫酸、硝酸造成的,我国的“酸雨”主要是硫酸型的,形成过程一般认为SO2等酸性气体进入大气后造成局部地区大气中S02的富集, H2S04随雨水降下形成“酸雨”。正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了CO2的缘故,“酸雨”的pH为: 。(思考:雷雨发庄稼中的“雷雨”是酸雨吗?)
2.臭氧层的破坏。
破坏臭氧层的主要有害物质是:氮氧化物和氯氟烃等。反应机理:
N20+gvN+NO CF2Cl2+hvCl+CF2Cl
O3 +NO02 +N02 O+NO02+NO 0+ClOC1+02
总反应式O+03202
从以上反应和总反应式看出,有害物质NO、活性C1都未消耗,均起着催化剂的作用。
3.温室效应
C02、O3、CH4等气体虽不影响太阳对地球表面的辐射,但能阻碍由地面反射回高空的红外辐射,这就像给地球罩上一层保温膜,使地球表面的气温增加,产生温室效应。
温室效应对人类生活会带来很大影响。可能导致地球两极冰川融化,使海平面升高,淹没世界上许多城市。此外,地球表面气温升高,各地降水和干湿状况也会发生变化,导致土地沙漠化。在温室效应和臭氧层消耗的共同影响下,还会造成气候的反常,导致动物反常迁移,植物反常生长,甚至动植物种类的消失等。
二.典型例题
[例2].我国城市环境污染中的大气污染主要是( B )
A.N2 Cl2 CO2 酸雨 B.SO2 NO2 CO 烟尘
C.NH3 CO2 NO 雾 D.HCl SO2 N2 粉尘
[例3]..汽车尾气(含有烃类、CO、SO2、NO等物质)是空气主要污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出CO与NO反应的化学方程式: 2CO + 2NO == N2 + 2CO2
(2)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是
SO2转化为SO3,SO3与水作用生成H2SO4 .
(3)控制城市空气污染的方法可以有( A )
A.开发新能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具
[例4].、某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到的数据如下:
时间/h 0 8 16 24 32 40 48
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
请回答:
⑴放置时,雨水样品pH变化的主要原因是:雨水样品里中强酸H2SO3和SO2不断被空气中氧气氧化生成强酸H2SO4,所以pH随时间延长而H+浓度增大,pH下降。至全部氧化后,溶液中形成的H2SO4不会氧化和挥发,pH不再发生变化。
⑵pH变化的离子方程式:
2SO2+2H2O+O2==4H++2SO42— 或 2H2SO3+O2==4H++2SO42—
三.高考真题
1.(03全国综合 25)下列物质中属于大气主要污染物之一的是 ( B )
A.白色污染物 B.可吸入颗粒物 C.黄曲霉素 D.亚硝胺
2.(01上海化学 3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是( C )
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒
3.(01 上海理综 18)科使用)某雨水样品刚采集时测得pH值为4.82,放在烧杯中经2小时后,再次测得pH值为4.68。以下叙述正确的是( D )
A.雨水样品酸度逐渐减小
B.雨水样品酸度没有变化
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品中的H2SO3逐渐被空气中的氧气氧化成H2SO4
4.(01 上海理综 19)重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是( A )
A.Cu2+和SO42- B.Cu2+和Cl- C.K+和SO42- D.Ag+和NO3-
5.(01全国化学 4 )为了保护臭氧层,可采取的有效措施是( C )
A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量
C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量
四.自我检测
2.大气污染是环境污染的一个重要方面,常见的大气污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化,或与环境中的其它物质发生反应,生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,则NO2 就是二次污染物,由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易导致二次污染的是( C )。 A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
4.在容积相等的甲乙两个密闭容器中,分别都充入2mol SO2和1mol O2,使它们在相同温度下发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。设在反应过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,达到平衡后,如甲容器中SO2的转化率为25%,则乙容器中SO2的转化率应当是( C )。
A.25% B.< 25% C.>25% D.无法判断
7.治理“三废”保护环境的最主要的方法是( D )
A.减少污染严重的工厂 B.把三废埋入深洞
C.提高人们的认识 D.变废为宝,综合利用
8.下列关于接触法制硫酸的叙述中,不正确的是( D )
A. 黄铁矿粒在沸腾炉中燃烧快,反应完全,提高了原料的利用率
B. 炉气净化的目的是防止催化剂中毒
C. 热交换器的目的是利用反应放热,预热SO2和O2,冷却反应生成的SO2
D. 吸收塔用水吸收SO3,因为SO3在水中溶解度大,吸收完全
9.酸雨形成的主要原因是( CD )
A.汽车排出大量尾气 B.自然界中硫化物分解
C.工业上大量燃烧含硫燃料 D.制硫酸厂排出大量尾气
10.硫酸工业常用 98.3%的浓H2SO4 收SO3,是为了避免 形成酸雾,阻碍SO3的吸收;在生产过程中为了提高原料的利用率,常用 粉碎的黄铁矿、过量的空气。
11.冶金工业上为降低硫的氧化物对空气的污染,常用CO在500℃、铝矾土催化下还原SO2,处理烟道废弃回收硫,写出该反应的化学方程式 2CO + SO2== 2CO2 +S (可逆)。
13、牙膏中配有氟化物添加剂以防止龋齿的原因是,长期使用加氟牙膏在牙齿表面生成了一层质地坚硬溶解度小的氟磷酸钙。已知氟磷酸钙化学式中除钙离子外还有3个PO43–离子,一个F–离子,则其化学式是( A )
A、Ca5(PO4)3F B、Ca3(PO4)3F C、Ca2(PO4)3F D、Ca6(PO4)3F
14、工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,需把浓硝酸用等体积
的水稀释。试简要回答下列问题:⑴ 用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是 发现生成等物质的量的硝酸铜,用稀硝酸时,消耗原料较少,且产生污染物的量也较少。⑵ 从经济效益和环境保护角度考虑,设计制取硝酸铜最适宜的方法,用化学方程式表示为 2Cu+O2=2CuO;CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O 。
15 为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫的煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式:
___CaO+SO2 CaSO3_____,___2CaSO3 +O2=2CaSO4___。
16.下列反应中,调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是( A )
A.硫在氧气中燃烧 B.铁在硫蒸气中燃烧
C.二氧化硫通入石灰水 D.硫酸中加入锌粉
17.下列化合物不能由两种单质直接化合而成的是( C )
A.FeCl3 B.SO2 C.SO3 D.H2S
18.你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是( C )
①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
19. 将SO2通入显红色的酚酞试剂中,发现红色消失,主要是因为SO2( C )
A.有漂白性 B.有还原性 C.溶于水后显酸性 D.有氧化性
20.由于被氧化在实验室中不易长期保存的是( B )
A.NaOH溶液 B.Na2SO3溶液 C.氯水 D.纯净的SO3
21.已知:H2S在足量O2中充分燃烧生成SO2和H2O;不充分燃烧时,生成S和H2O。24mLH2S在30 mLO2中燃烧,在同温同压下得到SO2的体积为( D )
A.24mL B.30mL C.20mL D.18mL
22.某校高一研究性学习小组将造成我省某市空气污染的主要原因分为4种:
A.燃烧农作物秸秆 B.燃烧含硫煤 C.粉尘污染 D.机动车尾气污染
设计的问题是:你认为造成我市空气污染的最主要的原因是什么?并就此调查了我市100位市民和100位环保部门人士,调查结果如下图所示:
图一 :市民的观点 图二:环保人士的观点
(1)该市市民认为造成我市空气污染的最主要的原因是 粉尘污染 ,环保人士认为造成我市空气污染的最主要的原因是 燃烧含硫煤 。
(2)上述调查结果说明该市市民对 燃烧含硫煤 造成的空气污染认识不足。该原因造成的大气污染的主要有害成分是 SO2 ,空气中该成分含量较高时,在空气中的氧气和水的共同作用下,会形成酸雾,其化学反应方程式为 2SO2+O2+2 H2O = 2H2SO4 。
23.A、B、C、D、E五种物质都含有同一种元素,其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体,在一定条件下有如图所示的转化关系:
填写下空白:
⑴A、B、C、D、E五种物质中共同元素原子的电子式为___或_。
⑵A、B反应的化学方程式为:__H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O _。
⑶工业上制取气体D 的化学方程式为__S+O2=SO2,_或 4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3__。
⑷如何检验A中是否含有C?简述所用试剂的先后顺序:_先加过量盐酸,再加BaCl2__。
24.将SO2气体通入红棕色的溴水中,可以使溴水褪色。甲同学分析说褪色是由SO2的还原性造成的;乙同学分析说褪色是SO2漂白性造成的。请你根据SO2漂白性的特点设计一个简单的实验,证明甲、乙两同学到底谁的分析正确?
答:将褪色后的溶液加热,看能否恢复到原来的颜色,若恢复原来的颜色,则乙同学的分析正确,若不能恢复原来的颜色,则甲同学的分析正确。
25.某工厂排出的废水中含游离氯,为了除去废水中游离氯且使废水变为中性,有人提出如图方案。在废水排管的A、B两处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。试写出:
⑴A、B处应加入物质的化学式:A_Na2SO3_、B_NaOH_。
⑵写出反应的离子方程式:A处_Cl2+ SO32—+H2O==2H++2Cl—+ SO42—__,
B处__H++OH—== H2O__。
知识之窗--与化学相关的八大环境污染现象
环境污染是指因废弃的有毒有害物质过多超过了环境的自净能力,从而导致环境质量发生了影响人类健康与生存的不良变化。引起环境污染的因素、途径很多,如化学因素、物理因素、生物因素、工业活动、农业生产、日常生活等等。本文讨论与化学活动、化学物质相关的重要环境污染现象。
一、酸雨
含有较多H2SO4、HNO3、pH<5.6(正常降雨中因溶有CO2而呈弱酸性)的雨水。其成因主要化石类燃料的过量使用及一些化工厂生产、汽车行驶时排放出的尾气中所含的SO2、NOX,这些气体在大气某些污染物的催化下与氧气、水分作用转化为酸,其具体转化反应(以SO2为例)有两种情况:气相转化:
2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O=H2SO4。液相法:SO2+H2O=H2SO3 H2SO3+O2=H2SO4
酸雨会给陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害,具体表现在如下几个方面:
1.对人体的影响。一是降雨前的酸雾可直接侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死;二是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体,诱发癌症和老年痴呆。
2.引起河流、湖泊的水体酸化及部分金属离子含量升高,严重影响水生动植物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
二、光化学烟雾
光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。此时大气中臭氧、醛类等多种复杂物质含量较高。这些化合物都是光化学反应生成的二次污染物,称为光化学氧化剂。当条件适当时,这些烟雾会积聚不散,造成大气污染事件,它易在交通拥挤、车辆众多的大城市的夏秋季节发生。
大气中的氮氧化物和碳氢化合物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧的废气、及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下,产生化学反应,生成臭氧和醛类等二次污染物。.
光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜,引起眼睛红肿和喉炎,会引起哮喘发作,导致上呼吸道疾患恶化,同时也刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低;接触时间过长,还会损害中枢神经,导致思维紊乱或引起肺水肿等。
三、臭氧空洞
某些地区上空的臭氧层变薄而形成的空洞。其成因是由于人类活动(如高空飞行器排放的NOX制冷机器排放的氟里昂等)向空气中排放一些有害气体,扩散到平流层后,受太阳辐射发生光化学反应,产生活性原子,加剧了臭氧分解过程,有关反应如下CI+O3→CIO+O2,CIO+O→CI+O2。总反应是:O3+O→2O2,此过程中CI原子本身只作为催化剂,反复起分解O3的作用。
臭气层能大量吸收太阳光中对地球生物有伤害作用的紫外线辐射,当地面紫外线辐射过大时:会导致皮肤(癌)病、白内障等疾病发病率将急剧上升、农产品及渔业产量减少,品质下降,森林覆盖率减少等,危及等生态系统。 四、温室效应
由于化石燃料(石油、煤、天然气)的大量使用和森林的大量砍伐,使大气层中的CO2含量增大,使地面的长波热辐射被二氧化碳吸收,难以向高空发散,从而导致地球表面的温度逐渐升高的现象。全球气候持续变暖的后果是:极地冰川大量融化,海平面上升,各地降水和干湿状况也会发生变化。由于气温升高,蒸发加强,气候会变得干旱,农业区会退化成草原;干旱区会变得更干旱,土地沙漠化,使农业减产。等一系列影响全球的生态平衡系统现象的产生。
五、白色污染
指废弃塑料制品垃圾如一次性使用聚苯乙烯杯、一次性饭盒等因难于降解所带来的污染。这些材料可破坏土壤结构,影响市容卫生,若采取焚烧法处理时则会产生一级致癌物二恶英。目前一次性塑料制品逐步被“绿色制品”―聚乳酸代替(聚乳酸60天可自行降解为CO2和H2O)。
六、赤潮与水华
大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生活用污水中常含有过量的N、P等营养物质。这些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集N、P等植物营养物质,称为水体富营养化。会引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气,使表层海水溶解的O2达到饱和,从而阻止了大气中的O2溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水的溶解氧,使水中溶解氧减少,致使鱼虾等水生生物因缺氧大量死亡。死亡的藻类分解时又会放出CH4、H2S等气体,使水体变得腥臭、水面变成红色、褐色等颜色的现象。这种情况在海洋中发生称为“赤潮”,发生在淡水中称为“水华”。
七、重金属污染
由重金属(密度在5以上的金属)造成的污染叫重金属污染。从环境污染方面所说的重金属,主要指汞、镉、铅、铬、砷等生物毒性显著的重金属,其次指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、镍铬、铅等重金属,它们即使浓度很小,也可能造成污染。这些物质进入人体内,长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。如铅及铅化物,能导致神经系统疾病、消化系统疾病、血液中毒和其他病变,表现为神经衰弱、消化不良、腹部绞痛、头痛头昏眼花和失眼、精神恍惚、疾乏无力、烦躁易怒,并伴有关节痛及植物神经功能紊乱,手足麻木,手指可有轻度颤抖、贫血等;汞能导致精神状态改变,如脉搏加快、肌肉颤动、口腔和消化系统病变等疾病,使人体牙齿松动,毛发脱落,手指抖动,神经错乱;镉、锰能导致神经系统疾病,会出现肺水肿、蛋白尿、肾脏和骨骼损害,突出症状是肌肉、骨关节疼痛;镍会引起瘙痒和温疹,神经系统麻痹,严重刺激呼吸道,从而引起炎症和肺水肿。目前造成重金属污染的重要途径有废旧电池的随地乱扔及含铅汽油的大量使用。 八、室内污染
因室内有害成份过多造成的染污。有害成份一般为甲醛等有机物、氨气及氡等放射性物质。有机污染物主要来源于室内家具、装修材料等释放出来的及室内吸烟;室内氨气主要来源于混凝土防冻剂,氨对人体的危害主要是对呼吸道、眼膜及皮肤的损害,出现流泪、头疼、头晕症状等;氡、镭、钍等存在于建筑水泥、矿碴砖和装饰石材以及土壤中。它们因具有放射性而对人产生危害,其中氡对人体的危害主要是导致肺癌,它是除吸烟外的第二大致肺癌病因。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
白色
沉淀
将B中反应后的固体溶解于水
BaCl2溶液
稀硝酸
仍有部分白色沉淀不溶解,证明有Na2SO4生成

品红
H2O
NaOH
O2
H2S
O2
Cu、C等
H+
H2
NaOH
H+
O2
Fe
H2O
O2
脱水性
吸水性
褪色素异形体色
H2SO3
Na2SO4
Na2SO3
FeS
H2SO4
SO2
S
H2S
SO3
带孔橡胶塞 锥形瓶 集气瓶 分液漏斗 导管 液体 固体
稀硫酸
金属屑A
80℃
过滤,除杂质
滤液
结晶
水合盐B
300℃
氮气保护
无水盐C
E
+足量稀HCl
A
工业环境污染
(2)按人类活动分 城市环境污染
农业环境污染
大气污染
(1)按环境要素分 水体污染
土壤污染
化学污染
生物污染
(3)按造成污染的 物理污染(噪声、放射性、光热、电磁波等)
性质、来源分 固体废弃物污染
能源污染
待测液
出现沉淀:过滤后所得滤液(或取上层清液)再滴加BaCl2溶液又出现白色沉淀,则含SO 。
不出现沉淀:取上层清液,滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则含SO 。
O2
C
B
H2O
D
A
足量NaOH
O2
H2O
E
催化剂
A
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(Z) 第 1 页 共 31 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第三单元 物质的量
课题:物质的量 气体摩尔体积 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.理解相对原子质量、相对分子质量的涵义。 理解
2.掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。 掌握
3.理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(相应单位为 mol、g·mol-1、L·mol-1)的涵义。理解阿伏加德罗常数的涵义和阿伏加德罗定律的应用。 理解
4.掌握有关物质的量的计算。 掌握
考点预览:1.相对原子质量、相对分子质量的涵义。2。物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。3。物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积(相应单位为 mol、g·mol-1、mol·L-1、L·mol-1)的含义。阿伏加德罗常数的含义和阿伏加德罗定律的应用。4。物质的量的计算。
第一讲 物质的量和气体摩尔体积
一、知识要点
1.物质的量
(1)概念:物质的量是国际规定的七个基本物理量之一,是表示物质所含微粒数目多少的物理量
(2)符号: (3)单位:mol
2.摩尔
(1)概念:摩尔是物质的量的单位,每1mol物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
(2)符号:mol
(3)说明:①当描述物质的物质的量(使用摩尔)时,必须指明物质微粒的名称或化学式,不能是宏观物质名称;②常见的微观粒子有:分子、原子、离子、电子、质子、中子或它们特定的组合;③当有些物质的微观粒子只有一种时,可以省略其名称。
3.阿伏加德罗常数
(1)含义:实验测定12g12C中碳原子的个数
(2)符号:NA
(3)单位:个/mol
(4)说明:①NA的基准是12g碳-12中的原子个数;②12C不仅是摩尔的基准对象,而且还是相对原子质量的基准;③NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算;④要注意NA与6.02×1023的区别。
4.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质的质量
(2)符号: (3)单位:g·mol-1
(4)说明:①注意与化学式的式量相比较,区分其中的差异。②化学计算题中常会用平均摩尔质量,注意跟平均相对分子质量的差异。③与1mol物质的质量的比较。
5.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体的体积
(2)符号: (3)单位:L·mol-1
(4)标准状况下的气体摩尔体积:①标准状况:0℃、1atm即1.01×105Pa;②理想气体。③标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。
(5)影响物质体积大小的因素:
①构成物质的微粒的大小(物质的本性)
②结构微粒之间距离的大小(温度与压强来共同决定)
③微粒的多少(物质的量的大小)
影响固态或液态物质体积大小的因素是①③,影响气态物质体积大小的因素是②③
二、公式小结
1. m、n、N之间的计算关系
(1)(1)计算关系:=
(2)使用范围:只要物质的组成不变,无论是何状态都可以使用。
2.V、n、N之间的计算关系
(1)计算关系:==
(2)使用范围:
①适用于所有的气体,无论是纯净气体还是混合气体。
②当气体摩尔体积用22.4L·mol-1时必须是标准状况。
3.混合气体的平均相对分子质量的有关计算
(1)基本计算关系:
(2)变换计算关系:① =; ② =
(3)使用范围:①:(1)的计算式适用于所有的混合物的计算
②:(2)中的计算式只适用与混合气体的有关计算
③:(2)中的两个计算式之间应用了阿伏加德罗定律
4.密度与相对密度
(1)密度 ①计算表达式:
②使用说明:A.适用于所有的物质,不受物质状态的限制,也适用于所有的混合物
B.所有物质:,标准状况下气体
(2)相对密度 ①计算表达式:
②使用说明:A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比;B.既可以用于纯净气体之间的计算,也可以用于混合气体之间。
三。考点精析
1。物质的量(n)是指微观粒子多少的物理量,其单位是摩尔(mol)。微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。物质的量的大小,可衡定物质所含微粒的多少,但物质的量的数值并不是微粒的个数,它的个数应该是物质的量乘以NA(近似值:6.02×1023mol-`)。使用摩尔时,一定要指出物质的名称或写出化学式。如1molH2,1molH+,而不能写成“1mol氢”。
2。阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。如果改变了它的标准,则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3.摩尔质量与温度、压强无关;不同的物质一般不同。(H3PO4和H2SO4;CO、C2H4、N2;CaCO3和KHCO3相同);
4.气体摩尔体积是对气体而言,并且是在标准状况(0℃,1.01×105Pa)下1mol气体的体积。若不在标准状况下或不是气体就不适用。如:标准状况下,辛烷是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。研究对象是——气体(包括混合气体),但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。量的标准是——1mol,结论——约是22.4L.外界温度和压强影响气体体积的大小,但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
5。阿伏加德罗定律:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。该定律也适用于不反应的混合气体。
理想气体状态方程:PV=nRT(P—气体的压强,单位Pa;V—气体在给定条件下的体积,单位m3;T—绝对温度,单位K;n—物质的量,单位mol;R—摩尔气体常数,数值为8.314J·mol-1·K-1)。
根据气态方程PV=nRT,结合n=N/NA、n=m/M、V=m/ρ,阿伏加德罗定律有如下推论:
推论1 同温同压下,两气体的体积之比等于其物质的量之比,等于其分子数之比。即T、P相同,V1/V2=n1/n2=N1/N2。
推论2 同温同体积下,两气体的压强之比等于其物质的量之比,等于其分子数之比。即T、V相同,P1/P2=n1/n2=N1/N2。
推论3 同温同压同体积下,两气体的质量之比等于其摩尔质量(相对分子质量)之比。即T、P、V相同,m 1/m 2= M 1/M 2。
推论4 同温同压下,两气体的密度之比等于其摩尔质量(相对分子质量)之比。即T、P相同,ρ1/ρ2=M 1/M 2。
推论5 同温同压同质量下,两气体的体积与其摩尔质量(相对分子质量)成反比。即T、P、m相同,V 1/V 2=M 2/M 1。
推论6 同温同压同质量下,两气体的密度与其物质的量成反比。即T、P、m相同,ρ1/ρ2=n2/n1。
推论7 同温同体积同质量下,两气体的压强与其摩尔质量(相对分子质量)成反比。即T、V、m相同,P1/P2=M 2/M 1。
四。专题讲解:质量守恒定律 阿伏加德罗常数及定律的应用
题型一:质量守恒定律的直接应用
【例1】2.1克相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体,在足量的O2中充分燃烧
后,立即通入盛有足量的Na2O2固体中,求固体增加的质量。(2.1克)
【例2】在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。
【点拨】根据质量守恒定律,当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时,生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g,当8gA和15gB反应时,根据判断B是过量的,A与C的质量关系应是16:33.5=8:x,x=16.75g,MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即C的式量为134。
题型二:阿伏加德罗常数的直接应用
【例3】下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) (⑴⑵⑹⑺)
⑴常温常压下,1mol氮气含有NA个氮分子
⑵标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含的气体的分子数约为NA个
⑶标准状况下,22.4LNO和11.2L氧气混合,气体的分子总数约为1.5NA个
⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下,其体积为22.4L
⑸常温下,18g重水所含中子数为10NA个
⑹常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
⑺常温常压下,任何金属和酸反应,若生成2g 氢气,则有2NA电子发生转移
⑻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
⑼31g白磷分子中,含有的共价单键数目是NA个
⑽1L1 mol L-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA
【点拨】⑴正确,1mol氮气的分子数与是否标准状况无关。⑵正确,任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体 22.4L,气体的总物质的量为1mol,因此含有NA个分子。⑶不正确,因为NO和氧气一接触就会立即反应生成二氧化氮。⑷不正确,因为存在以下平衡:2NO2 N2O4(放热),降温,平衡正向移动,分子数少于1mol,标准状况下,其体积小于22.4L
⑸不正确,重水分子(D2O)中含有10个中子,相对分子质量为 20,18g重水所含中子数为:10×18g/20g· mol-1=9mol。⑹正确,1个氦原子核外有4个电子,氦气是单原子分子,所以1mol氦气含有4mol电子,这与外界温度和压强无关。⑺正确,不论在任何条件下,2g氢气都是1mol,无论什么金属生成氢气的反应均可表示为:2H++2e=H2↑,因此,生成1mol氢气一定转移 2mol电子。⑻不正确,标准状况下,辛烷是液体,不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量,所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol。
⑼不正确,白磷分子的分子式为P4,其摩尔质量为124g/mol,31g白磷相当于0.25mol,
白磷的分子结构为正四面体,一个白磷分子中含有6个P-P共价键,所以,0.25mol白磷中含有1.5NA个P-P共价键。⑽不正确,Fe3+在溶液中水解。
【规律总结】
1、为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查,命题者往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度,陷阱的设置主要有以下几个方面:
①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。
②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
④氧化—还原反应:考查指定物质参加氧化—还原反应时,常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。
⑤电离、水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离,盐类水解方面的陷阱。
2、解题策略:要正确解答本类题目,首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”,审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键性的字、词,要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”,对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。
【强调】温度和压强条件只影响气体的体积,而不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系,则与是否标准状况无关。
【练习1】(2001春季高考题)氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,下列说法正确的是 ( )
A.35Cl原子所含质子数为18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
【点拨】该题以35Cl为背景,考查了35Cl原子所含质子数、1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2气体的摩尔质量及摩尔体积等,其中1H是所有原子中唯一无中子的原子,“3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。答案为B、D
题型三:阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
【例4】在一定体积的密闭容器中放入3升气体R和5升气体Q,在一定条件下发生反应:2R(气)+5Q(气)== 4X(气)+nY(气)反应完全后,容器温度不变,混和气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是
A、2 B、3 C、4 D、5
【点拨】方法1:常规法。即由反应前后压强之比列方程求解。密闭容器中充入3升气体R和5升气体Q可认为充入3mol气体R和5mol气体Q,由反应方程式可知,R与Q完全反应后,R过量,余1mol,同时生成4molX气体和nmolY气体,根据题意:p2/p1=n2/n1有:
(4+n+1)/(3+5)=87.5/100,n=2。
方法2:差量法。由有关物质的反应量及其反应前后的相关差量结合方程式求解。反应后气体的物质的量为(3+5)mol×87.5%=7mol
2R(气)+5Q(气)== 4X(气)+nY(气) △n
5mol (7-4-m)mol
5mol (8-7)mol
∴ n=2。
方法3:特殊解法(巧解)。因为反应完成后,压强变小,故该反应是气体分子数减小的反应,即:2+5 〉4+n,n〈 3,在选项中只有n=2满足不等式。
【练习2】(2001.全国)在120℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2 2H2O+2S B.2H2S+3O2 2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2 2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2 4H2O+4CO2
(1)若反应容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是 ;符合关系式d前=d后和V前=V后的是 (请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是 ;符合d前>d后和V前>V后的是 (请填写反应的代号)。
【点拨】本题把两种不同条件下易混的d、p、V进行比较, 设计新颖,构思精巧,能很好地反映学生的知识基础和明辨能力,提供的四个反应也各有千秋。四个反应特征: A.气体质量减小,气体物质的量减少(S为非气体);B.气体质量不变,气体物质的量减少;C.气体质量不变,气体物质的量不变;D.气体质量不变,气体物质的量增大。
本题答案为(1)C,B;(2)D,A
题型四:阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
【例5】在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子,AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。
【点拨】由阿伏加德罗定律的推论:相同温度和压强时,p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7,可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7,再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A(x)+6H2,再由A原子守恒得A右下角的数字为4。
本题答案为:4,4AH3==A4+6H2。
题型五:阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
【例6】1体积SO2和3体积空气混合后,在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的___________%。
【点拨】由阿伏加德罗定律的推论可知:,V2=0.9×(3+1)=3.6体积。
设参加反应的SO2为x体积,由差量法
2SO2 + O22SO3 ΔV
2 3-2=1
x 4-3.6=0.4
2:1=x:0.4 解得x=0.8体积,所以反应掉的体积是原有SO2的。
题型六:阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
【例7】 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中,点燃使之恰好完全反应,待恢复到原温度后,测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01×105Pa,同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据,写出该反应的热化学方程式。
【点拨】书写热化学方程式有两个注意事项:一是必须标明各物质的聚集状态,二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”,吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式,需要解决两个问题,一是水的状态,二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知:,根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知,水在该状态下是液体(想一想,如为气体则反应前后的压强比应为多少?),因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量,则1mol甲烷燃烧时放出的热量为。
本题答案为:CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ
题型七:阿伏加德罗常数的测定
【例7】现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤为:⑴将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m克NaCl固体并转移到定容仪器A中;⑵用滴定管向仪器A中加苯,不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度处计算出NaCl固体的体积为V ml,请回答下列问题:
⑴步骤⑴中A仪器最好用
A、量筒 B、烧杯 C、容量瓶 D、试管
⑵步骤⑵中用酸式滴定管还是碱式滴定管 ,理由是 ;
⑶能否用水代替苯 ,理由是 。
⑷已知NaCl晶体中,靠得最近的钠离子与氯离子间的平均距离为a cm,用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为
【点拨】本题以晶体结构知识为背景,考查阿伏加德罗常数的计算。设问步步深入,欲准确测定氯化钠的体积,就必须准确测定苯的体积,从而选择所用的仪器,求阿伏加德罗常数,需要建立数学模型,体现出数学知识与化学知识的融合,达到应用数学工具解决化学问题的目的。
阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
质量 体积
宏观: m (g) V (mL)
微观:4×58.5÷NA (g) (2a)3 (cm3)
列式求得:
答案如下:⑴酸式,因为苯容易腐蚀碱式滴定管下端的橡皮管;⑵不能,因为氯化钠溶于水,使测得的氯化钠固体的体积不准确;⑶
【规律总结】阿伏加德罗常数的测定:
⑴单分子膜法:计算公式:
注:在水面上扩散的硬脂酸是(d-1)滴。
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),S:水槽中水的表面积(cm2),Vm:硬脂酸苯溶液的体积(cm3),m:称取硬脂酸的质量(g),A:每个硬脂酸分子的横截面积(2.2×10-15cm2), Vd:每滴硬脂酸苯溶液的体积(cm3),M:硬脂酸的摩尔质量(g·mol-1),d:滴入硬脂酸苯溶液的滴数;
⑵电解法:根据电量相等的计算公式:
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),m:阴极上析出金属的质量(g),n:阴极上析出金属所带电荷,M:阴极上析出金属的摩尔质量(g·mol-1),I:电流强度(A),t:电解的时间(s);
⑶晶体结构法:选取研究对象: 一个“晶胞”,求出其和质量,根据ρ=m/V列式。
以氯化钠为例:一个“晶胞”的质量:58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1
一个“晶胞”的体积:x3(cm3)〔x:晶胞的边长(cm)〕
计算公式:ρ=m/V=(58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1)÷x3(cm3)
或者利用:阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
质量 体积
宏观: m (g) V (mL)
微观:4×58.5÷NA (g) x3 (cm3)
列式求得:
其中:m:取出氯化钠的质量(g);V:取出氯化钠的质量(mL) ;x:晶胞的边长(cm)。
五。典型例题
[例1]只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离?
(A)阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和质量;
(B)阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和体积;
(C)该气体的密度、体积和摩尔质量;
(D)阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度。
[解析]阿伏伽德罗常数是联系宏观世界和微观世界的桥梁,具有代表性的关系式有:设分子的质量为m,则M=NA·m;设物质的摩尔体积为V,则每个分子占有的体积为Vm=,(此式对固体和液体可以近似理解为每个分子的体积,对气体可以理解为每个分子平均占有的空间体积)。另外,物质的密度=M/V,利用这些关系式,再利用体积公式,就可对本题的各选项进行选择。
已知气体的摩尔质量和质量,可以求出物质的量,再知道阿伏伽德罗常数,只能求出分子总数。
已知阿伏伽德罗常数和气体的摩尔质量和体积,无法求得分子总数。
已知气体密度和体积及摩尔质量,只能求出摩尔数,不知阿伏伽德常数,无法求分子总数。
已知阿伏伽德罗常数及该气体的摩尔质量和密度,可以求出该气体的摩尔体积。
[答案]D。
[例2]化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温、同压下)。
(1)A的化学式是_________,推断时的依据是________。
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列,则A分子的电子式是_________,结构式是_________。
[解析](1)根据阿伏加德罗定律可计算出A分子所含氧、氟原子的个数。
依题意有:V(A):V(O2):V(F2)=10:15:10=2:3:2,同温同压下,气体的体积之比与气体物质的物质的量之比相等。所以,可得出分解反应的化学方程式为:
2A=3O2+2F2
再根据质量守恒定律可得出A的分子式为O 3F2。所以推断的依据为“阿伏加德罗定律和质量守恒定律”。
(2)运用“A分子中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列”,所以A的电子式和结构式分别为:。
[例3]同温同压下测得氢气密度为0.089g/L,某种有刺激性气味的气体X密度为2.857g/L,又知此气体是三原子分子且由两种元素组成,两元素的质量比为1:1。则气体X的化学式为________。
[解析]根据阿伏加德罗定律,可推出同温同压下两种气体的密度比等于相对分子质量之比。所以,X气体的相对分子质量为:
= 64
即1molA气体的质量是64g。
根据“三原子分子由两种元素组成”可设气体物质的分子式是A2B或AB2,又根据“两元素的质量比为1:1”可知,必有一种元素的相对原子质量为32,另一种元素的相对原子质量为16,即是氧元素和硫元素。
[答案]SO2。
[例4]19世纪中期,某化学家为了测定元素X的摩尔质量而选择了如下的方法:他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D,并测定了每种化合物中X的质量分数。在250℃时,四种化合物都是气态。将它们分别转移至预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中,直到每个烧瓶内的压强达到1.013×105Pa。称每个烧瓶的质量,减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量。用氮气重复这一过程,得到如下数据表:
气体 气体的质量(g) 气体中X元素的质量分数(%)
N2 0.652 —
A 0.849 97.4
B 2.398 68.9
C 4.851 85.1
D 3.583 92.2
请通过计算后确定元素X可能的摩尔质量(要求写出推算过程)。
[解析]根据阿伏加德罗定律,等温、等压条件下,体积相等的气体中所含的气体的物质的量相等。所以,在等温、等压条件下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比。据此,可根据表中数据计算出A、B、C、D四种物质的摩尔质量。再根据气体中X元素的质量分数,可计算出每摩尔物质中的含X的质量,进而求出X的相对原子质量。
[答案]A、B、C、D的摩尔质量分别为:36.5、103、208、154。所以各物质中含X的质量分别为:35.5、71、177、142。这四个数值都应该X的摩尔质量的整数倍。所以,X的摩尔质量为35.5mol/L。
高 考 真 题
(一)物质的量
1、(2005年广东高考题)为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A、10g甲烷所含有的电子数目为10NA
B、常温常压下,4g氦气所含有的中子数目为4NA
C、标准状况下,22.4L单质溴所含有的原子数目为2NA
D、电解食盐水若产生2g氢气,则转移的电子数目为2NA
2.(04年北京理综)用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.0.1mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为01.NA
B.1molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为 2NA
D.12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA
3.(04年上海高考)设NA为阿佛加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.46 g NO2 和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA
B.标准状况下22.4 L H2 中含中子数为2NA
C.1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA
D.1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
4.(04年天津理综)代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是 ( )
A.9g重水所含有的电子数为
B.1molMgCl2中含有离子数为
C.氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
D.1molC10H20分子中共价键总数为30NA
5.(2003年上海考)以NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A 53g碳酸钠中含NA个CO32-
B 0.1molOH-含NA个电子
C 1.8g重水(D2O)中含NA个中子
D 标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子
6.(03年广东、江苏高考题)设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A 常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
B 1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA
C 常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA
D 2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
7.(2002年上海高考题)NA为阿佛加德罗常数,下述正确的是( )
A.80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
B.1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA
D.在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2 NA
8.(2002年全国春季NA代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是( )
A.氯化氢气体的摩尔质量等于NA氯气分子和NA个氢分子的质量之和
B.常温常压下1mol NO2气体与水反应生成NA个NO3—离子
C.121g CCl2F2所含的氯原子数为2NA
D.62g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2 —离子数为NA
9.(2001上海考题)设NA为阿佛加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA
B.18g水中含有的电子数为10NA
C.46g 二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NA
D.在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
10、(2000年理综)下列说法中正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
A、NA个N2分子和NA个CO分子所含的电子数相等
B、在标准状况下,11.2L氖气中含有NA个氖原子
C、2 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有4NA个Na+
D、NA个水分子的相对分子质量之和等于水的摩尔质量
11. (1999年全国高考题)下列说法正确的是(N表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.28g氮气所含有的原子数目为N
B.4g金属钙变成钙离子时失去的电子数目为0.1N
C.lmol甲烷的质量与N个甲烷分子的质量之和相等
D标准状况下,22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为N
12. (1997年全国高考题)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
(A)在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
(B)在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为NA
(C)71 g Cl2所含原子数为2NA
(D)在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
D D AD D B BC A C A A CD BC
13.(04年江苏高考题)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 molKMnO4的酸性溶液,MnO4-恰好完全被还原为Mn2+。
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 。
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
(1)NH4+、Fe2+,SO42-)
(2)据题意:n(SO42-)= =0.01mol
5Fe2+ + Mn04—+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
5 1
n(Fe2+) O.001 mo1
n(Fe2+)=O.001 mol×5=0.005mol
根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理,n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42—)
n(NH4+)=O.01 mol
n(H2O)=
.
=O.03 mol
(二)气体摩尔体积
1.(2005高考全国卷II)NA代表阿伏加德常数,下列说法正确的是( )
A.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.17g氨气所含电子数目为10NA
2.(2005年高考江苏理综)在一定条件下,l体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体(体积在相同条件下测定),则X的化学式是( )
A .AB B.A2B3 C.AB2 D. AB3,
3.(2005年全国理综卷III)在273K和10kPa的条件下,将2.00g氮气、1.40g氮气和1.60g氧气混合,该混合气体的体积是 ( )
A.6.72L B.7.84L C.10.08L D.13.44L
4.(2005年上海高考题)设阿伏加德常数为NA。则下列说法正确的是( )
A.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B.标准状况下,0.3mol二氧化硫中含有氧原子数为0.3NA
C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3NA
D.常温下,1L 0.1mol/L MgCl2溶液中含Mg2+数为0.2NA
5、(04年京浙理综)下列说法不正确的是 ( )
A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.常温常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2L
6.(04年上海高考)下列两种气体的分子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等体积等密度的CO和C2H4
C.等温等体积的O2和N2 D.等压等体积的N2和CO2
7.(2003年全国理综)在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A 原子数 B 密度 C 质量 D 质子数
8.(1998年上海高考题)设阿佛加德罗常数的值为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是 ( )
A.22.4nb/NA. B.22.4mb/bNA. C.22.4nNA/mb D.nbNA/22.4m
9、(1998年全国高考题)依照阿佛加德罗定律,下列叙述正确的是( )
A、同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B、同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C、同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D、同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
10.(1995年全国高考)下列说法正确的是,(NA表示阿佛伽德罗常数的值)( )
A.在常温常压下,11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1mol氦气含有的原子数为NA
C.32克氧气所含原子数目为2NA
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
11. (1994年全国高考)设NA代表阿佛加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
(A)2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
(B)2g氢气所含原子数目为NA
(C)在25℃,压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
(D)17g氨气所含电子数目为10NA
D D D C D AB B A CD BC D
小专题:阿伏加德罗常数的常见陷阱及对策
陷阱一、物质状态陷阱
1、标准状况下,1L水所含分子数为1/22.4NA ( )
2、标准状况下,2.24L苯中约含有0.6NA个碳原 ( )
3、标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA ( )
4、标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA ( )
5、标准状况下,22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA( 正确 )
6、标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混和物22.4升,所含有的分子数为NA(正确)
对策:
考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、CCl4、苯、辛烷等,要清醒地看到气体摩尔体积适用的对象是气体,对非气态物质不适用。因此,要掌握常见物质的状态,在常见有机物中C≤4的烃、CH3Cl、甲醛为气态,其它一般为非气体。另外,对于第5、6两小题,说明气体摩尔体积也适用于混合气体。
陷阱二、状态条件陷阱
1、在常温常压下,11.2升氯气含有的分子数为0.5NA ( )
2、在25℃,压强为1.01×105Pa时,11.2升氮气所含的原子数目为NA( )
3、在标准状况下,0.5NA个氯气分子所占体积是11.2L ( 正确 )
4、在常温常压下,11.2升氧气所含的原子数目为NA( )
5、常温常压下,1 mol氦气含有的核外电子数为2NA ( 正确 )
对策:
考查气体摩尔体积时,常给出非标准状况如:常温常压下;在25℃、1.01×105Pa时等,要注意气体摩尔体积适用的条件。另外,第5小题一些盲目泡在题海、不善于总结的同学一看见“常温常压”,就条件反射地判断这个说法是错的,其实这个说法并不涉及22.4L/mol,物质的质量或物质的量与状态无关。
陷阱三、物质结构陷阱
1、常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为2NA( )
2、同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同( )
3、0.5mol 甲基(―CH3)中约含有5NA个电子( )
4、常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA(正确 )
5、1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA(正确 )
6、1 mol D2O所含质子数为12NA( )
7、标准状况下,22.4LH2中含中子数为2NA( )
8、 80g硝酸铵含有氮原子数为2NA( 正确)
9、常温常压下,16g氧气和臭氧的混合物中含有NA个氧原子( 正确)
10、46 g NO2和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA(正确)
对策:考查一定量的物质中含有的微粒数(分子、原子、质子、中子、电子等),常考查稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、O2、N2等双原子分子及O3、P4等多原子分子;氢氧根、甲基、羟基等中的电子数;在判断中子数时,要清楚不同核素(如氕、D、T、等)的中子数及质子数、中子数、质量数的关系。
  另外,第9小题为氧气和臭氧,虽然它们的分子式不同,但只要总质量一定,其中所含的原子数就一定,与两者比例无关,对于其它同素异形体的混合物也是一样。第10小题为NO2 和 N2O4混合气体,虽然它们的分子式不同,但它们的最简式相同,只要总质量一定,所含的原子数与两者比例无关,可推广为:最简式相同的物质(如同分异构体、乙炔与苯、乙酸与葡萄糖等),只要总质量一定,其中所含原子数与两者比例无关。
陷阱四、电子转移陷阱
1、常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1 mol H2发生转移的电子数为2N(正确)
2、 0.1molFe在0.1mol Cl2中完全燃烧失去的电子数为0.2NA( 正确 )
3、0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA(正确)
4、6.4g铜与硫反应时失去的电子数为0.2NA(  )
5、1mol Na2O2与足量水反应时失去2NA个电子 ( )
6、2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA( )
7、1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子(正确)
8、1molNa与足量O2反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子(正确)
对策:考查氧化还原反应中电子转移数目,特别是较为特殊的氧化还原反应:Na2O2与H2O、Cl2与NaOH等歧化反应,Cu与S、Fe与Cl2等有变价金属参加的反应,电解AgNO3溶液等。第6小题中,Fe虽为0.1mol,但氯气不足,Fe未完全反应,第7、8小题与产物无关。
陷阱五、电离。水解陷阱
1、25℃时,1L pH=13的氢氧化钠溶液中含有NA个氢氧根离子 ( )
2、1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA( )
3、1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA( )
4、在1L 0.1mol/LNaHCO3溶液中,含0.1 N个HCO3―( )
5、在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA(正确 )
对策:考查物质中的微粒数目时设置物质结构、弱电解质的电离、盐类水解等方面的陷阱。要理解物质的结构和电离、水解的有关知识。
陷阱六、化学键等的陷阱
1、12.4g白磷含有的P—P键数目为0.4NA( )
2、7.8g苯中含有的碳碳双键数目为0.3NA( )
3、1molC10H22分子中共价键总数为31 N( 正确 )
4、0.1molSiO2中共价键总数为0.4N( 正确 )
5、以任意比例混合的乙炔和乙醛混合气体共0.4mol,在O2中充分燃烧时,消耗O2的分子数为NA( 正确 ) 对策:设置化学键数目的陷阱,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等较为复杂的物质。另外,此类题有向有机物考查的趋势,如第3小题中的C10H22。推广分析烃中的化学键:
烷烃(CnH2n+2)中:C―H键为:2n+2(与H原子数相同),C―C为:n―1(比C原子数少1),总键数为:3n+1;烯烃或环烷烃(CnH2n)中:C―H键为:2n,C―C(视双键为两条单键)为:n,总键数为:3n;炔烃(CnH2n―2)中:C―H键为:2n―2,C―C(视三键为三条单键)为:n+1,总键数为:3n―1;
总之,有关阿伏加德罗常数考题仍为高考的热点之一,而且综合性更强,特别注意考查的新特点:由纯净物到混合物,由无机物到有机物,由单一到综合的考查特点。
巩固练习
1.与12.8g所含有原子数相等的NO的质量为 ( )
A. 3.0g B. 6.0g C. 9.0g D. 18.0g
2.下列情况中含微粒数目最多的是 ( )
A. 1mol中的H原子 B. 0.5mol中的电子
C. 0.6mol中的O原子 D. 1mol完全反应后失去的电子
3.代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A. 16g氧气所含的氧原子数为 B. 18g水所含的电子数为
C. 2.4g金属镁与盐酸(足量)反应失去的电子数为
D. 17g氨气所含电子数目为
4将钠、铁、镁、铝各取0.1mol,分别投入足量的稀中,充分反应后,放出的气体 ( )
A. 钠最多 B. 一样多 C. 铁最多 D. 铝最多
5.在9g水中投入1.15g金属钠,则所得溶液中分子和物质的量比是( )A. 10:1 B. 9:1 C. 1:10 C. 90:1
6. 3.9g Na2O2溶于 g水中,才能使每1000个水分子中溶有1个。
7.A、B两种金属元素的相对原子质量之比为8:9。将两种金属单质按物质的量之比3:2组成混合物1.26g,跟足量的稀硫酸反应,共生成H20.06mol,且两种金属单质在反应中生成H2的物质的量相等。
⑴两种金属在与稀硫酸的反应中的化合价的最简单整数比为_____________。
⑵若反应中两种金属的化合价即为上述化合价最简整数比中的数值,则A的摩尔质量是___________g/mol,B的摩尔质量是___________g/mol。
8 .某固体仅由一种元素组成,其密度为,用X射线研究该固体的结果表明,在棱长为cm的立方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近( )
A. 32 B. 65 C. 120 D. 150
9.某氮的氧化物和灼热的铁的反应进行反应,在一个特定的实验中,2mol该氧化物通过500g(过量)红热的铁,生成1mol和1mol,该氧化物的化学式为 ( )
A. NO B. C. D.
10.在反应中,还原剂与氧化剂物质的量之比为 ( ) A. 1:5 B. 1:3 C. 5:1 D. 3:1
11.下列说法正确的是 ( )
A. 在标准状况下,1mol水的体积是22.4L
B. 1mol所占的体积一定是22.4L
C. 在标准状况下,个分子所占的体积约为22.4L
D. 标准状况下,28g和CO混合气体,体积约为22.4L
12.在一定温度下,物质W分解,其反应方程式,测得生成物组成的混合气体与的相对密度为18,则W的相对分子质量为 ( )
A. 27 B. 18 C. 36 D. 126
13.和的混合气体,在和下体积为aL,点燃使其反应后恢复至原条件,其体积变为bL,则原混合气体中为 ( )
A. B. C. D.
14.P和放在两容器中,控制不同条件,分别发生:(容器1),(容器2),若在两容器中分别放1mol P和1mol,充分反应后得到和的物质的量之比是 ( )
A. 1:1 B. 5:4 C. 4:3 D. 5:3
15. 用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为( )
A. B. C. D. 无法判断
16.在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积稀硫酸的烧杯(每杯溶液中都含有mmol的H2SO4),调节天平使其平衡。然后在一个烧杯中加入ag铁粉,在另一个烧杯中加入bg镁粉,充分反应后,天平仍平衡。试用代数式表示在下列各种情况下,a与b的关系(关系式中可含m)。
①若,时,___________________________。
②若,时,___________________________。
③若,时,___________________________。
17.向某二价金属M的氢氧化物澄清溶液100毫升中加入过量的NaHCO3溶液生成MCO3沉淀,过滤,将沉淀置于足量盐酸中放出标准状态下的气体4.48升。将滤液加水稀释到250毫升,取出25毫升恰好与20毫升盐酸完全反应,并在标准状态下收集到1.12升气体。
(1)写出M的氢氧化物澄清溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式
(2)要计算金属M的相对原子质量,你认为还必须提供下列哪项数据?(填标号)
A M的氢氧化物的物质的量的浓度(设为2mol/L)
B M的碳酸盐的质量(设为39.4克)
C 与M的碳酸盐反应的盐酸的物质的量浓度
D 题给条件充足,不需要补充数据
(3)根据你的选择计算金属M的相对原子质量和加入NaHCO3溶液中NaHCO3的质量
1.C 2.B 3.D 4.D 5.B 6.1800.9 7.⑴2:3 ⑵24 27 8.D 9.D 10.A 11.D 12.A 13.BD 14.B 15.C 16.①a=b ② ③17①M(OH)2+2NaHCO3=MCO3↓+Na2CO3+2H2O ②B ③137,58.8克
第二讲 物质的量浓度
课题:物质的量浓度 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.掌握物质的量浓度的概念和物质的量浓度溶液的配制方法 掌握
2.掌握物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算 掌握
3.掌握有关物质的量浓度的计算。 掌握
考点预览:1.物质的量浓度的概念和物质的量浓度溶液的配制方法 2.物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算 3.有关物质的量浓度的计算。
一、知识要点
1.物质的量浓度
(1)概念:用单位体积的溶液中溶质B的物质的量的多少来表示溶液的浓度
(2)符号:CB (3)单位:mol·L-1
(4)说明:①物质的量浓度是溶液的体积浓度
②溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物,还可以是指某种
离子或分子。
2、溶液的配制:
(1)、百分比浓度的配制:
先计算出溶质和溶剂的量,然后在天平上精确地称出溶质的质量,倒入烧杯中,用量筒量取所需的溶剂,倒入放有溶质的烧杯中,用玻棒搅动,促使溶解。
[例]填空:配制50克5%的NaCl溶液:
计算:需要NaCl 克和水 克;
称量:用 称量所需NaCl,例入 里;
溶解:用量筒量取 毫升水,即可近似地看作是 克水。把量取好的水例入装有NaCl的烧杯里,用 搅拌,使NaCl溶解。这样可以制得50克50克5%的NaCl溶液。
(2)、 物质的量浓度溶液的配制:
①容量瓶:特点:
用途: 。容量瓶有各种不同规格,常用的规格有100mL、250mL、500mL和1000mL等。
物质的量浓度:表示在一定体积的溶液中所含溶质的物质的量,所以要使用容量瓶。
配制步骤:
(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
[例]配制100毫升0.2摩/升氯化钾溶液:
某学生将准确称量的1.49克氯化钾固体放入烧杯中,加入约30毫升蒸馏水,用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100毫升容量瓶中,然后往容量瓶中注心地加蒸馏水,直到液面接近刻度2~3厘米处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹面最低点恰好与刻度相切,把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
该生操作中的错误是
和 。
二、计算公式
1.物质的量浓度的计算(c、m、V、N之间的计算关系)
(1)计算关系:
(2)使用范围:
①以上计算关系必须是在溶液中使用
②微粒数目是指某种溶质
③若溶液是由气体溶解于水形成的,要特别注意以下几点:
A.必须根据定义表达式进行计算
B.氨水中的溶质主要是NH3·H2O,但要以NH3为准计算
C.不要错误的用水的体积或气体与水的体积之和当作溶液体积,必须是通过计算最后溶液的体积。
2. .c、%、ρ之间的计算关系
(1)计算关系:
(2)使用范围:同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算
(3)推断方法:①根据物质的量浓度的定义表达式;②溶质的物质的量用·w%计算;③注意溶液体积的单位。
三、质量分数与物质的量、溶解度之间的关系
物理量 质量分数 物质的量浓度 溶解度
溶质单位
溶液单位
单 位
数值上关系 质量分数相同的两溶液其物质的量浓度一般 等. 物质的量浓度相同的两溶液其质量分数一般 等. 溶质溶解度相同的两溶液其在同一温度下饱和溶液的质量分数 等.
定 义
符号
表达式
相同点 都能示溶质和溶液的相对比值
转化关系
四、溶液的稀释
(1)溶液的稀释:
①V1p1×W1%= V2p2×W2% 或W液×W1%=(W液+W水)×W2%(溶质的质量守恒)
②C1V1=C2V2(溶质的物质的量守恒)
(2)溶液混合:C V=C2V2+C1V1(溶质的物质的量守恒)。
五。典型例题
[例1]某无水易溶盐X,摩尔质量为M g/mol,其溶解度为Sg.取其Wg加入VL
蒸馏水,配制成密度为d g/mL,质量分数为A%,物质的量浓度为Cmol/L的澄
清溶液.下式表示正确的是
A.1000d×A%=C×M B.
C.S=100W/1000V D.A%=W/(W+1000V)%]
[例2 ]已知98%的浓H2SO4的浓度为18.4mol· L—l,则49%的硫酸溶液的浓度为 ( )
A.等于9.2mol·L—1 B.大于9.2mol·L—1
C.小于9.2mol·L—1 D.不能确定
[例3]实验室里需用480mL0.1mol ·L-1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )。
(A)称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
(B)称取12.0g胆矾配成500mL溶液
(C)称取8.0g硫酸铜,加入500mL水
(D)称取12.5g胆矾配成500mL溶液
[解析]试题考查对物质的量浓度概念的理解能力和配制一定物质浓度溶液的实验能力。要注意,由于实验室里只有500mL容量瓶,没有480mL容量瓶,无法配制480mL溶液,只能配制500mL溶液。配500mL0.1mol.L-1的硫酸铜溶液,需纯CuSO4为:
0.1×0.5×160=8 (g)
或需CuSO4·5H2O的质量为:
0.1×0.5×250=12.5 (g)
操作过程中,需加水配成500mL溶液。
[答案]D。
[例4]把100g浓度为18mol·L-1、密度为(g·cm-3) 的浓硫酸加到一定量的水中稀释成9mol·L-1的硫酸,则加入水的体积( )
(A)小于100mL (B)等于100mL
(C)大于100mL (D)等于mL
[解析]根据溶液密度与浓度的关系估计推理。稀释溶液,使其物质的量浓度变为原来的一半时,溶液的体积应是原溶液的1倍。水与浓硫酸混合前后,总质量不变,但总体积发生变化,稀释后溶液的总体积小于原来硫酸溶液与所用的水的体积之和。由于18mol.L-1的硫酸的密度大约等于1.8g.cm-3,大于水的密度,所以100g 18mol.L-1硫酸的体积一定小于100mL,要把溶液的物质的量浓度减少一半,则水的体积大约等于原溶液的体积,即小于100mL。
[答案]A。
[例5]标况下将V L(摩尔质量为Mg/moL)的气体A溶于100mL水中,得到溶液的密度是d g·mL-1,则此溶液物质的量浓度是( )。
(A) mol·L-1 (B) mol·L-1
(C) mol·L-1 (D) mol·L-1
[思路精析]可根据求解物质的量浓度两个计算公式(c =、c =)分别进行解答。
[解析]解法(1):由于题中给出溶液的密度,可根据公式c =求解。溶质的质量是×M (g),溶液的质量是(×M+100)(g),质量分数是:
×100%
把它代入公式就可得到 mol·L-1。
解法(2):根据公式c =求解。溶质的物质的量是mol,溶液质量是(×M+100)(g),化为体积应是:。代入公式也可求得物质的量浓度为: mol·L-1。
[答案]C。
高 考 真 题
1.(04年江苏理综)配制500mL 2mol/LNaOH溶液所需NaOH的质量为( )
A.80g B.20g C.50g D.40g
2.(03年江苏高考题)质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后,蒸发掉pg水,得到的溶液每毫升质量为qg,物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为( )
A B
C D
3.(03年江苏高考题)若以ω1和ω2分别表示浓度为a mol·L-1和b mol·L-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)( )
A 2ω1=ω2 B 2ω2=ω1 C ω2>2ω1 D ω1<ω2<2ω1
4.等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1︰2︰3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为( )
A 1︰2︰3 B 1︰6︰9 C 1︰3︰3 D 1︰3︰6
5.(2002年全国春季)今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL,0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL,这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是( )
A 1︰1︰1 B 3︰2︰1 C 3︰2︰3 D 1︰1︰3
6.(2001全国卷题题)在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、6 mol KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)( )
A.2、64、24 B.54、2、24 C.32、50、12 D.16、50、24
7. (1999年全国高考题)已知25%氨水的密度为0.91g.cm-3,5%氨水的密度为0.98g·cm-3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是( )
 A. 等于15%      B.大于15%     C.小于15%   D.无法估算
8、(1998年上海高考题)将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中,测得、,溶液的pH=1.0(假设溶液中H2SO4完全电离为H+和SO),则K+为 ( )
A.0.045mol/L B.0.035mol/L C.0.055mol/L D.0.040mol/L
9、(1998年上海高考题)在1000g浓度为18mol/L、密度为ρ(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸,则加入的水的体积为( )
A.小于100mL B.等于100mL C.大于100mL D.等于100/ρmL
10、将标准状况下的a升氯化氢气体溶于100克水中,得到的盐酸的密度为bg/mL,则该盐酸的物质的量的浓度是(单位:mol/L)( )
    A、a/22.4   B、ab/22400  
C、ab/(2240+36.5a)  D、1000ab/(2240+36.5a)
11、(1998年全国高考题)有五瓶溶液分别是①10mL0.60mol/LNaOH水溶液 ②20 mL 0.50mol/L硫酸水溶液 ③30 mL 0.40mol/LHCl溶液 ④40 mL 0.30mol/LHAc水溶液 ⑤50 mL 0.20mol/L蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )
  A、①>②>③>④>⑤   B、②>①>③>④>⑤  
C、②>③>④>①>⑤   D、⑤>④>③>②>①
12、(1998年全国高考题)300毫升某浓度的NaOH溶液中含有60克溶质。现欲配制1摩/升NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
  A、1:4      B、1:5       C、2:1      D、2:3
13、(1997年上海高考题)将100mL升0.1mol/L的BaCl2溶液加入到100mL0.2mol/L的H2SO4溶液中,则溶液中存在的离子浓度关系是( )
A.c(H+)>c(Cl-)>c(SO42-)>c(Ba2+) B.c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)
C.c(H+)> c(Cl-)> c(SO42-) >c(Ba2+) D. c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)
14 (1997年上海高考题)实验室需用480mL0.1mol的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A .称取7.68g硫酸铜,加入500mL水 B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水 D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
15. (1997年全国高考题)密度为0.91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度( )
(A)等于12.5% (B)大于12.5% (C)小于12.5% (D)无法确定
16 (1997年全国高考题)将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是(C)
(A)KCl (B)Mg(OH)2 (C)Na2CO3 (D)MgSO4
17. (1995年全国高考)24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是 ( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
18. (1994年全国考)100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50 mL 0.2mol/LAl2 (SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-离子的物质的量浓度为( )
(A)0.20mol/L (B)0.25mol/L (C)0.40mol/L (D)0.50mol/L
D C C B D / B C B A D / D A C D C / C B C
19(2001全国卷题题25.(7分)标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12. 0 mol·L-1、密度为0.915 g·cm-3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的式量以 17.0计,水的密度以1.00g·cm-3计)
解:1.00L该氨水中含氨的质量为:12.0mol×17.0g·mol-1(1分)
其体积在标准状况下为:12.0mol×22.4L·mol-1(1分)
1.00L该氨水中含水的质量为:1.00L×915g·L-1-12.0mol×17.0g·mol-1
(1分)
其体积为:[1.00L×915g·L-1-12.0mol×17.0g·mol-1]/1000g·L-1(2分)
=378
1体积水吸收378体积NH3气(标准状况)。(2分)
若直接列出总式,同样给分。
20.(2000年高考全国卷)(6分)将某温度下的KNO3溶液200g蒸发掉10g水,恢复到原温度,或向其中加入10gKNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度。
(2)原未饱和溶液中溶质的质量分数。
答:29.(6分)
(1)该温度下KNO3的溶解度为100g (3分)
(2)原来饱和溶液中溶质的质量分数为47.5%
蒸发掉10gH2O得到190g饱和溶液,根据溶解度其溶质为95g。故原来饱和溶液中溶质的质量分数为
(或加10gKNO3得到210g饱和溶液,其溶质为105g。故原来饱和溶液中溶质为95g,质量分数为)
小专题:溶解度知识小结
一、固体的溶解度
1.溶解度的定义:一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2.固体溶解度的“温、饱、剂、质”四要素。
(1)因为温度变化对溶解度大小有影响,所以要指出“在一定的温度下”。
(2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个标准。规定用“100g”溶剂作标准。
(3)因为每种物质在同一温度下,在一定量的溶剂里达到饱和状态和不饱和状态时,溶解的量不相同,所以规定不同固体物质溶解度都应该达到饱和状态。
(4)固体溶质的量的单位规定为克,这样与溶剂的量的单位一致。
例:以下四句话错在哪里?
1.l00g水中最多溶解38g氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是38g。
2.在10℃时,烧杯内水中最多溶有140g硝酸铵,所以硝酸铵在水中的溶解度是140g。
3.在60℃,100g水中溶有75g硝酸钾,所以60℃时硝酸钾的溶解度为75g。
4.60℃,100g水中最多溶解124g硝酸钾,所以硝酸钾在这温度下的溶解度是124。
归纳:第1句错在没有指明温度。第2句错在没有说明溶剂的量。第3句错在没有说明溶液是否达到饱和。第4句错在没有单位克。
3.影响固体物质溶解度的因素:温度。
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大,如硝酸钾等。少数物质的溶解度随温度的变化改变很小,如食盐,极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如熟石灰。各物质在某一温度的溶解度都是由实验测定的。
二、溶解度曲线
表示某物质在不同温度下的溶解度曲线只有3类:即溶解度(s)随温度(T)上升,明显增大(KNO3),增大不多(NaCl)或下降[Ca(OH)2]。各物的溶解度曲线常常被用来判断如何制备这些物质以及选用什么方法提纯某物或能否除去某物。
(1)溶解度曲线的意义
  ①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度。
  ②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值或溶解度随温度的变化情况。
  ③不同物质在同一温度时的溶解度数值。
  (可比较某一温度下不同物质溶解度的大小)
  ④两条曲线的交点,表示在交点所示的温度下两种物质的溶解度相同。
(2)溶解度曲线的应用
三、气体的溶解度
1.气体溶解度的定义:某气体在压强为1.013×105Pa一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积数。
说明:①因为气体质量称量较困难。所以气体溶解度是用“l体积溶剂里能溶解气体的体积数”表示。  ②由于气体的体积受温度和压强的影响较大,需要指明“在一定温度下”,压强为1.03×105Pa。  ③和固体溶解度一样应该指明“达到饱和状态”。  ④气体的溶解度没有单位,气体和溶剂的体积单位要一致。
例如0℃时,氧气的溶解度为0.049,就是指在0℃氧气压强为1.013×105Pa时,l体积水最多能溶解0.049体积氧气。
2.影响气体溶解度的因素;
(l)内因:决定于气体的性质。 (2)外因:温度和压强。
说明:当压强一定时,温度越低,在一定体积的溶剂中,溶解气体的体积将越大;温度越高,在一定体积的溶剂中,溶解气体的体积反而越小。当温度一定时,压强越大,在一定体积溶剂中溶解气体体积也越大。反之,溶解的也越少。
例如:给汽水加压,大量的二氧化碳气体就会溶解在其中,这样当打开瓶盖后,液面压强减小,二氧化碳的溶解度随之减小,于是就从溶液中逸出。 又如,加热水时,起初可见容器内壁有很多气泡,这是由于随着温度升高,空气在水里的溶解度减小的原因。
归纳:可见在一定温度下的饱和溶液中,溶解度跟溶质、溶剂和溶液质量之间存在定量的关系:
溶质的质量∶溶剂的质量=S∶ 100克
或 溶剂的质量∶溶液的质量=S∶(S+100)克
巩固练习
1. 分别用浓度都为0.1mol/LNaCl的溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液与AgNO3溶液反应,产生质量相等的氯化银沉淀。消耗这三种溶液的体积比为 ( )
A . 1:2:3 B. 3:2:1 C. 2:3:6 D. 6:3:2
2.10mL0.8mol/LMn+的溶液,恰好能沉淀30mL0.4mol/LCO2-3的溶液,则n为 ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.定量MnO2与VmL10mol/L的盐酸共热制氯气,标准状况下产生2.24L氯气,则V的取值应为 ( )
A . V=20 B . 2040
4.将5g某金属加入100mL4mol/L的硫酸溶液中,当硫酸浓度降到原浓度的一半时(设溶液体积不变),金属还没有全部溶解,该金属可能是 ( )
A. Al B. Zn C. Fe D. Mg
5.用密度为1.32g/cm3的硫酸溶液逐滴滴入到BaCl2溶液中,直到沉淀恰好完全为止。已知所生成的溶液的质量等于原BaCl2溶液的质量,则H2SO4溶液的浓度为( )
A. 21.9% B. 42.31% C. 13.5mol/L D. 5.67mol/L
6.已知某溶液的①体积、②密度、③溶质和溶剂质量比、④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是( )
A. ①②③④    B. ①②③    C. ②④    D. ①④  
7.在溶液中含m g,取该溶液mL,加水稀释至4 mL,则此稀溶液中的物质的量浓度为_________。
1.D 2. C 3.D 4.D 5. BD 6.C 7.123m/36V mol/L
8.质量为8.02g的铁片,放进1.0L0.90mol/L的CuSO4溶液中,过一段时间取出洗净、干燥后称量,质量变为8.66g。若认为溶液的体积没有变化,则Cu2+的浓度变为 ( )
A . 0.89mol/L B. 0.82mol/L C. 0.78mol/L D. 0.6mol/L
9.某学生用下列溶质配制一种混合溶液,已知溶液中[K+]=[Cl-]=1/2[Na+]=[SO42-],则选取的溶质可能是 ( )
A .KCl和Na2SO4 B.KCl、NaCl和Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4和K2SO4 D. KCl、K2SO4和Na2SO4
10. 已知toC时,某物质的不饱和溶液ag,含溶质mg;若溶液蒸发bg水,并恢复到toC时析出溶质m1g。若原溶液蒸发cg水并恢复到toC时,则析出溶质m2g。用S表示该物质toC时的溶解度。下式中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
11.将溶质的质量分数为a%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使其溶质的质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1。则c1和c2的关系是 ( )
 A.c2=2c1   B.c2<2c1   C.c2>2c1   D.c1=2c2
12.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含1 g Ca2+,则NO3-离子的浓度是( )
 A.mol·L-1 B.mol·L-1 C. 1.25d mol·L-1 D. 2.5d mol·L-1
13.把80毫升NaOH溶液加入到120毫升盐酸中,所得溶液的pH值为2。如果混和前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,它们的浓度是 ( )
A.0.5摩/升 B.0.1摩/升 C.0.05摩/升 D.1摩/升
14. 在标准状况下,1 水中溶解了560 氨气,形成的溶液密度为0.9 ,该氨水中的溶质的物质的量浓度为 ( )
A. 17 B. 16 C. 15 D. 14
15.下列配制的溶液浓度偏高的是 ( )
A. 配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B. 配制盐酸溶液定容时,仰视容量瓶刻度线
C. 称取4 g 配制0.1 溶液1000 时,砝码错放左盘
D. 溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
E. 用1 g98%的浓加入4 g水中配制1:4硫酸溶液
F. 配制一定物质的量浓度的硫酸溶液最后在容量瓶中加水稀释到标线,塞好塞子摇动倒转混匀后,发现液高低于标线
G. 在100 无水乙醇中,加入2 g甲醛溶液配制2%的甲醛的酒精溶液
H. 在80 水中,加入18.4 硫酸溶液20 ,配制3.68 稀
16.A、B两只质量不等的烧杯各放入质量不等但均含有9.8g溶质的硫酸溶液,分置于托盘天平的左右两盘,天平不平衡。再分别在A、B两烧杯中加入质量相等的铁粉和锌粉,反应停止后,发现天平平衡,则
①反应前A、B两烧杯(含内置硫酸溶液)的最大质量差是______________。
②此情况下,铁粉和锌粉质量的取值范围是___________________________。
17.为了配制一种培养液,需要用含有Na2HPO4和NaH2PO4(它们的物质的量之比为3:1)的混合液。每升混合液中含磷元素0.1mol。现用4.0mol/LH3PO4溶液和固体NaOH配制2.0L混合液,需取该H3PO4溶液多少毫升和NaOH多少g?
8.B 9.A C 10. A 11.C 12. C 13.D 14.C 15.B 16.DH 17. ①0.027g ②m(Fe)=m(Zn)≤6.5g 18. 50mL 、 10g
第三讲 有关物质的量的计算
课题:有关物质的量的计算 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.掌握有关物质的量的综合计算的方法 掌握
2.掌握物质的量应用于方程式的计算方法 掌握
考点预览:1.物质的量的综合计算 2.物质的量应用于方程式的计算
一。知识综合脉络
1。物质的量、相对原子质量、摩尔质量等化学常用计量的综合应用网络:
2.常用计算方法:差量法、守恒法、讨论法、极限法、十字交叉法、平均值法等。
、差量法:差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。
例1:取Na2CO3和NaHCO3混合物9.5g先配成稀溶液,然后向该溶液中加入9.6g碱石灰,充分反应后Ca2+、HCO3-、CO32-恰好转化为沉淀,再将反应器内水蒸干,可得20g白色固体,求:(1)原混合物中Na2CO3和NaHCO3质量;
(2)碱石灰中CaO和NaOH质量。
解析:该题一般解法设Na2CO3、NaHCO3物质的量为x、y立方程组(根据恰好沉淀),但费时。若仔细分析提供的数据以及反应原理,应用质量差计算更方便:加入物质共9.5g+9.6g=19.1g,生成固体20g,增加20g–19.1g=0.9g,这是什么原因?
CaO+H2O=Ca(OH)2 ①每有1molCaO吸收1mol水,质量增加18g而反应
Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O ②又生成1mol水,即反应①②前后质量不变,但
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ③即反应①③要引起所加固体质量增加,即增加水的物质的量为=0.05mol=0.05mol=5.3g=4.2g。
例2:某丁烷和乙炔的混合物0.1mol与20LO2(标况,O2过量)完全反应,将所得混合物通入足量Na2O2固体粉末中,使之完全反应,得标况下气体17.2L。通过计算确定原混合气体中各烃为多少克?
解析:烃在氧气中燃烧生成CO2和水,需消耗一定量氧气,而CO2和H2O与Na2O2反应又能生成O2,两者之差即为反应中减少的氧气。解题过程为:
C4H10+O2→4CO2+5H2O …… ①
4CO2+4Na2O2=4Na2CO3+2O2 …… ②
5H2O+5Na2O2=10NaOH+O2 …… ③
①②③迭加得:C4H10+9Na2O2+2O2=4Na2CO3+10NaOH …… ④
在反应④中,1molC4H10,实际消耗2molO2
同理:C2H2+3Na2O2+O2=2Na2CO3+2NaOH
设C4H10、C2H2物质的量分别为x、y
x+y=0.1mol
2x+y= x=0.025mol y=0.075mol
、讨论法:
例:取5.4克由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物
与足量的水反应。反应完毕,蒸发反应后得到的溶液,得到8克无水晶体。
试通过计算,判断该金属是哪一种碱金属?
[解析](i) 设5.4克混合物都是碱金属R,则由
(ii) 设5.4克混合物都是碱金属R的氧化物R2O,则由
综(i)和(ii)所述,碱金属R的式量k的范围为(10.7,35.3)。在碱金属中,只有金属Na的式量23在(10.7,35.3)中,所以该碱金属是金属钠。
.守恒法
例:将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m克配成250mL溶液,用1.0mol/L盐酸滴定,至终点时,用去盐酸30.0mL。若将上述样品mg加热至质量不变时,可得到固体多少克?
15.9g (运用质量守恒法)
.极限法。
例:在500ml含有Fe3+ 、cu2+的溶液中投入11g铁粉,反应完全后过滤,所得固体物质经干燥后称重为9g。滤液中的金属离子用0.3mol OH-恰好使它们完全沉淀。试求原溶液中Fe3+ 、Cu2+的物质的量浓度。
解析:本题的难点在于11g铁粉是否过量不清楚,但同学们必须明确:由于有剩余固体,则Fe3+ 全部转化为Fe2+,也就是说0.3mol OH-使金属离子完全沉淀,这些金属离子必为+2价(不是Fe2+ 就是Fe2+ 和Cu2+混合物)。由此得出:n金属离子=0.15mol。现在的问题是如何判断溶液中是Fe2+还是Fe2+ 和Cu2+混合物(即铁粉是否过量)?可用极限法。
解:设铁粉过量,则0.15mol为Fe2+,且这些Fe2+全部由Fe3+产生或全部由cu2+产生,它们分别消耗铁的质量为:
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
56g 3mol
2.8g 0.15mol
Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
56g 1mol
8.4g 0.15mol
则铁粉一定过量(11g大于2.8g或8.4g)
设Fe3+ 、Cu2+物质的量分别为x、y
1.5x+y=0.15
28x–8y=2
x=0.08mol0.16mol/L
y=0.03mol0.06mol/L
从本题的解题过程看出:解题方法不是固定的,同一道题多种解法综合运
。十字交叉法
例:用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体
积为( )
A. B. C. D. 无法判断
[解析]用十字交叉法计算氨气与空气的体积比:
所以氨气占5/6,空气占1/6;由于氨气易溶于水,故剩余气体为空气。
[答案]C
。平均值法
例:锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g,与足量的盐酸反应产生的氢
气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )
(A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断
[解析]根据锌、铁、镁三种金属与足量的盐酸反应,均生成二价金属阳离子得:
R + 2HCl= RCl2+ H2(R为金属,设平均式量M)
M 22.4L
13 11.2L
M:13=22.4L:11.2L
M=26
则必须有相对原子质量大于26和小于26的金属存在,又因为锌、铁的相对原子质量均大于26,只有镁的相对原子质量小于26,故答案为C。
高 考 真 题
1. (04年广东高考题)孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且)
(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1。请推算它们的化学组成。
孔雀石: ;石青: 。
(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO23.36L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
解:(1)设孔雀石的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2
则依题意 孔雀石的化学式为CuCO3·Cu(OH)2
又设石青的化学式为xCuCO3·yCu(OH)2
则 石青的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2
(2)设该样品中孔雀石物质的量分数为x,则石青为1-x
x =0.5
孔雀石与石青物质的量之比为1:1。
2.(03年上海高考题)超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
(1)称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况)。
①上述反应的化学方程式为 ;
②该样品中的A1N的质量分数为 。
(2)另取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AIN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭 g。
2.(1)AlN+NaOH+H2O→NaAlO2+NH3↑(2)61.5%(3)1.92
巩固练习
1。已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g,用硝酸处理,使磷转化成磷酸根。再加入某试剂,使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体(其相对分子质量以3.60×103计)0.504g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。(磷的相对原子质量以31.0计)
n(P2Mo24O77)=
其中P的质量为
P的质量分数==0.0843(或8.43%)
2。将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与3.2g氧气混合点燃,再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②灼热的氧化铜③饱和石灰水(设 每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重3.60g ②中减重1.60g ③中增重8.80g。A 蒸汽的密度为3.393g/L(已换算成标准状况)。又测知A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,但分别得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机物
的分子式。
解:A的摩尔质量为3.393g/L×22.4L/mol=76g/mol
由浓硫酸增重可知一定量A中氢原子的物质的量:×2=0.4mol
由氧化铜减重可求知一氧化碳的物质的量:=0.1mol
由石灰水增重可求知二氧化碳的物质的量:-0.1mol=0.1mol
一定量A中氧原子的物质的量为=0.3mol
所以A的分子式为C2H4O3,其式量为76
由A的摩尔质量为76g/mol确定其分子式为C2H4O3。
3。某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨),为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
①该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。
②为满足题设需求,b%的下限等于 。
.① ②7%
4。由A、E、G三种元素组成的化合物的分子式为AxEyGz。已知:①x、y、z均是整数,且x+y+z=9 ②将3.1克该合物完全分解,化合物中A、E、G完全转化成气体A2E4和E2G ③将分解后的混和气体通过通入氢氧化钠溶液后,溶液增重1.7克 ④将剩余气体通入含有8克溴的溴水中恰好使溴水完全褪色 ⑤如果与④中相同的气体在氧气中完全燃烧,可生成AO2和E2O,AO2可使澄清石灰水变浑浊 ⑥该化合物中G的质量分数为51.6%,请填写下列空格:
①A、E、G三种元素的名称:A ,E , ;
②该化合物的分子式是 ;
③已知同族元素性质相似,推测该化合物可能的同分异构体的结构简式是(写结构简式) 和 。
①碳 氢 硫 ②C2H6S ③CH3CH2SH CH3SCH3
6。将m g Al2O3和Fe2O3的混合物溶于是100 mL 盐酸中,然后逐滴加入1 mol/L NaOH溶液,其结果如图所示:
①最初加入V1 mLNaOH溶液的作
用是 。
②盐酸的物质的量浓度是 。
③若m g 混合物中Al2O3 与 Fe2O3 按
不同比例进行上述实验(其他条件不变),
则V2的值会不会改变     
  (填“会”或“不会”),(V2—V1)的取
值范围是             。
①中和过量的盐酸 ②V2×10-2mol/L   
③不会   3m/80×103<(V2—V1)<m/17×103 
0
V(NaOH)/mL
V3
V2
V1
n(沉淀)/mol
得 k ≈ 35.3
(式中,k为碱金属R的式量)
8
5.4
k + 17
k
R ~ ROH
得 k ≈ 10.7
8
5.4
2k + 34
2k + 16
R2O ~ 2ROH
NA =
MV
2ma3
NA =
MV
2ma3
NA =
Vm SM
mAVd (d-1)
I×t=
m×n×1.6×10-19×NA
M
NA =
4MV
mx3
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第十四单元 糖类、油脂、蛋白质
第一讲 糖类
课题: 糖类 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握糖类的概念,了解糖类的组成和分类。 掌握
2.掌握蔗糖的分子组成、性质和用途,了解麦芽糖的组成和性质 掌握
3.掌握葡萄糖的结构和性质,了解其制法和用途 掌握
4.掌握淀粉、纤维素的性质和用途 了解
教学重点:1:葡萄糖、淀粉、纤维素的性质和用途2:天然高分子化合物的概念和用途。教学难点:葡萄糖的性质和用途。
I、考点回顾
糖类
(一)单糖:
1、 糖类的组成:由 、 、 三种元素组成。糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可分为单糖、二糖和多糖等。
糖类一般通式: 对此通式,要注意掌握以下两点:①该通式只能说明糖类的元素组成,并不能反映糖类的结构;②少数属于糖类的物质不一定符合此通式,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;反之,符合这一通式的有机物不一定属于糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等.
2、 葡萄糖的结构和性质
(1) 葡萄糖的分子结构:
分子式: 结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
实验式: 结构特点:
(2) 性质:兼有醇和醛的化学性质
1 加成(与H2)反应:
CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH
②氧化反应
a、 银镜反应:
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH2OH—(CHOH)4—COO-
+NH4++2Ag↓+H2O+3NH3↑
b、 与新制Cu(OH)2反应:
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2 △ CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
强调:(1)银镜反应 用作保温瓶胆上镀银.(2)与Cu(OH)2反应可用于检验是否患糖尿病.
讨论:如何用葡萄糖制取葡萄糖酸乙酯?写出相应的化学反应方程式。
C、生理氧化:
C6H12O6(S)+6O2(g) CO2(g)+6H2O(l); H=2804kJ/mol
③酯化反应(与乙酸反应):
CH2OH(CHOH)4—CHO+5CH3COOH
反应条件:浓硫酸、加热
(3) 葡萄糖的制法:
(淀粉)(C6H10O5)n+nH2O 催化剂 nC6H12O6(葡萄糖)
(4)用途:①是一种重要的营养物质,它在人体组织中进行氧化反应,放出热量,供维持人体生命活动所需要的能量;②用于制镜业、糖果制造业;③用于医药工业.体弱多病和血糖过低的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养.
3、 果糖的分子结构:
分子式:C6H12O6(与葡萄糖互为 体)
分子结构:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CO—CH2OH
分子结构特点:多羟基酮
例题1、把3g甲醛气体溶于6g冰醋酸中,再加入4g果核得混合物甲;另取5g甲酸
甲酯和9g葡萄糖相混合,得混合液乙;然后将甲和乙两种混合液再按7:4的质量比混合得丙.丙中碳元素的质量分数是( )
A、20% B、35% C、40% D、55%
例2、某厂利用天然气进行发酵,发现发酵液中含有u、v、w、x等多种化合物.已知:①u和w均可与银氨溶液反应,析出金属银,而且u是一种单糖.②v是一个单官能团化合物,其碳原子个数和x相同.v在浓硫酸作用下经加热得到y,y可以使溴水褪色.③v经过缓和氧化可生成w.④v和x在少量浓酸作用下经加热可以得到z.⑤x的组成为C:40%,H:6.7%,D:53.3%.x含有一个羟基,450mg x与0.2mol/L的NaOH溶液25mL完全反应.x也可以和乙酸起反应.根据上述条件:
(1) 写出符合u的一种可能的单糖的结构简式 .
(2) x的分子式是 ;其所有可能的结构简式是 、

(3) v、w、y、z的可能结构简式分别是:v w y
z 和
(二)二糖:
1、 蔗糖的分子式和性质:
(1) 分子式: (结构中不含醛基.)
(2) 性质:①物理性质: 色晶体,溶于水,是重要的甜味物质
②化学性质:蔗糖不能发生银镜反应,不显还原性,是一种非还原性糖.但在硫酸等催化剂作用下能发生水解:
2、 麦芽糖的分子式和性质:
(1)麦芽糖的分子式:C12H22O11(与蔗糖互为同分异构体),它的分子结构中含有醛基,是一种还原性糖.
(2)性质:①物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。
②化学性质:在硫酸等催化作用下,能发生水解:
例3、在课外实验中,某学生用蔗糖、碳铵、消石灰和硫酸四种药品从AgNO3(内含
少量Fe3+和Al3+)废液中提取到银.试填写下列方案里的方框中的物质名称或化学式.
①是 、 ;
① ③溶液 ②是 ;
Ag+ ⑥ ③是 ;
Fe3+ ② ④是 , ;
Al3+ ⑤ ⑤是 、 ;
④沉淀 ⑥是 , ;
高分子化合物:即相对分子质量很大的化合物.从结构上来说,高分子化合物通过加聚或缩聚而成.判断是否为高分子化合物的方法是看其化学式中是否有n值(叫做聚合度),如聚乙烯、淀粉(C6H10O5)n等都是高分子化合物.通过人工合成的高分子化合物属于合成高分子化合物,而淀粉、纤维素等则属于天然高分子化合物。
(三)多糖:
由许多个单糖分子按照一定的方式,通过分子间脱水缩聚而成的高分子化合物.淀粉和纤维素是最重要的多糖.
1、淀粉:
物理性质:白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水,在热水中部分溶解。
化学性质: a.无还原性 b.在 作用下和人体中均能发生水解,最终产物为
c.淀粉遇碘变蓝.
2、纤维素:
物理性质:白色、无气味、无味道的具有纤维状结构物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂。
化学性质:a.无还原性 b. 在90%的硫酸和水浴加热的条件下能发生 反应,最终产物为 ,但比淀粉水解困难. c.酯化反应:
3、淀粉和纤维素的比较.
淀粉[(C6H10O5)n] 纤维素[(C6H10O5)n]
结构特征 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物.n值小于纤维素 由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物.每个单元中含三个-OH
物理性质 白色粉末,不溶于冷水,在热水中部分溶解 白色、无味的固体,不溶于水和有机溶剂
化学性质 ①无还原性,为非还原糖②水解的最终产物为葡萄糖:C6H10O5)n+nH2OnC6H1206 (淀粉) (葡萄糖)③遇淀粉变蓝色 ①无还原性,为非还原糖②能水解,但比淀粉难‘C6H10O5)n+nH20C6H1206(纤维素) (葡萄糖)③能发生酯化反应:与HNO,、乙酸反应分别生成硝酸酯、乙酸酯
存 在 植物种子、块根、谷类中 棉花、木材中
用 途 制造葡萄糖和酒精: 造纸,制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等
注意点 淀粉、纤维素的分子式都是C6H10O5)n。,但两者的n值不同,所以不是同分异构体
4、判断淀粉水解程度的实验方法.
实验内容 结论
加入碘水 银镜反应实验
银镜生成 尚未水解
银镜生成 部分水解
银镜生成 已完全水解
说明 在用稀H2SO4作催化剂使蔗糖、淀粉或纤维素水解而进行银镜反应实验前,必须加
入适量的NaOH溶液中和稀H2SO4,使溶液呈碱性,才能再加入银氨溶液并水浴加热.
II、典型例题
例1:为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液,选用一种试剂,可为下列中的( )
A.钠 B.硝酸 C.碘 D.新制氢氧化铜
例2:有四种有机物(1);(2);
(3);(4)葡萄糖,其中既能发生酯化反应,又 能发生加成反应,还能和新制的Cu(OH)2浊液反应的是( )
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(1)(3) D.(1)(2)(3)
例3:将蔗糖溶于水,配成10%的溶液,分装在两个试管中,在第一支试管中加入银氨溶液,在水浴中加热,没有变化,原因是蔗糖分子中 ;在第二支试管中,加入几滴稀H2SO4,再在水浴中加热,加NaOH中和酸后也加入银氨溶液,现象是 ,原因是 , ,稀硫酸的作用是 。
例4:某白色晶体分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1,氢原子比碳原子多10个,该物质分子量为342,该物质易溶于水,水溶液不能发生银镜反应,加硫酸后水浴加热,再加银氨溶液有银析出,试推断该物质的分子式和名称。
例5:有关糖类物质的叙述中正确的是( )
A.糖类是有甜味的物质
B.由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类。
C.糖类物质叫碳水化合物,其分子式可用Cm(H2O)n的通式表示。
D.糖类一般是多羟基醛或酮以及能水解产生它们的物质。
第二讲 油脂
课题:油脂 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握油脂的组成和结构特点。 掌握
2.掌握油脂的化学性质,并重点掌握油脂的水解。 掌握
3.了解油脂的应用和去污原理。 了解
教学重点:1:油脂的组成和结构2:油脂的化学性质。教学难点:油脂的水解。
I、考点回顾
1、油脂的组成和结构:油脂属于 类,是脂肪和油的统称.油脂是由多种 酸(如硬脂酸、软脂酸等)与 生成的甘油酯.它的结构式表示如右:
在结构式中,R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基.若
Rl=R2=R3,叫单甘油酯;若R1、R2、R3不相同,则称为
混甘油酯.天然油脂大多数是混甘油酯.
2、油脂的物理性质:
①状态:由不饱和的油酸形成的甘油酯(油酸甘油酯)熔点较低,常温下呈液态,称为油;而由饱和的软脂酸或硬脂酸生成的甘油酯(软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯)熔点较高,常温下呈固态,称为脂肪.油脂是油和脂肪的混合物.
②溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂(工业上根据这一性质,常用有机溶剂来提取植物种子里的油).
3、油脂的化学性质:
①油脂的氢化(又叫做油脂的硬化).油酸甘油酯分子中含C=C键,具有烯烃的性质.例如,油脂与H2发生加成反应,生成脂肪:
说明 工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油(人造脂肪).硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料.
②油脂的水解.油脂属于酯类的一种,具有酯的通性.
a.在无机酸做催化剂的条件下,油脂能水解生成甘油和高级脂肪酸(工业制取高级脂肪酸和甘油的原理).例如:
(C17H35COO)3C3H5 + 3H2O3C17H35COOH + C3H5(OH)3
硬脂酸甘油酯 硬脂酸 甘油
b.皂化反应:在碱性条件下,油脂水解彻底,发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分).例如:
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH —→ 3C17H35COONa + C3H5(OH)3
硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠 甘油
5.盐析:工业上利用油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸的钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后可加入 进行盐析(上层:高级脂肪酸钠;下层:甘油、水的混合液),
6.肥皂与合成洗涤剂的比较.
物 质 肥 皂 合成洗涤剂
主要成分 高级脂肪酸钠 烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠
结 构 分子中含有能溶于水的亲水基(极性基团-COONa或-COO-)和不溶于水、但亲油的憎水基(非极性基团链烃基R-) 分子中有能溶于水的亲水基(极性基团-SO3Na)和不溶于水的憎水基[非极性基团CH3(CH2)nC6H4-或烷基R-]
生产所需的主要原料 油脂 石油产品
去污原理 在洗涤过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油污内,而易溶于水的羧基部分则在油污外面,插入水中,这样油污被包围起来.再经摩擦、振动,有的分子便分散成小的油污,最后脱离被洗的纤维织品而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的 同肥皂去油原理相似
性能比较 ①肥皂不适合在硬水中使用,而合成洗涤剂的使用不受水质限制②合成洗涤剂去污能力更强,并且适合洗衣机使用③合成洗涤剂的原料价廉易得④合成洗涤剂的大量使用会造成水体污染,水质变坏
II典型例题
例1.下列物质属于天然有机高分子化合物的是( )。
A.蔗糖 B.淀粉 C.油脂 D.蚕丝
例2.下列物质不属于酯类的是( )
A.油脂 B.火棉 C.TNT D.硝化甘油
例3.三硝酸甘油酯7.2克,爆炸后得到的气体依次通入下列物质:
(1) 通入浓H2SO4,使其质量增加1.44克;
(2) 通入NaOH,使其质量增加4.2克;
(3) 通过灼热的铜丝,铜变黑质量增加0.26克;
(4) 剩余的气体中,放入燃着的镁条,镁条继续燃烧。
经过计算,确定三硝酸甘油酯爆炸的化学方程式。
.
例4.(2004全国2-27)科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。
请回答下列问题:
(1)已知M的分子量为227,由C、H、O、N周四种元素组成,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%。则M的分子式是 。D是双原子分子,分子量为30,则D的分子式为 。
(2)油脂A经下列途径可得到M。
图中②的提示:
C2H5OH+HO-NO2 C2H5O-NO2+H2O
硝酸 硝酸乙酯
反应①的化学方程式是________________________________________________。
反应②的化学方程式是___________________________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C所有可能的结构简式_____________________________________________________________。
(4)若将0.1mol B与足量的金属钠反应,则需消耗 g金属钠。
第三讲 蛋白质
课题:蛋白质 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解几种常见的氨基酸的结构和性质。 了解
2.了解蛋白质的基本组成和结构。 了解
3.了解蛋白质的性质和检验方法。 了解
教学重点:1.常见的氨基酸的结构和性质 2.蛋白质的基本组成和结构3.蛋白质的性质和检验方法教学难点:蛋白质的性质和检验。
I、考点回顾
一、氨基酸:
1、氨基酸的结构:既含有 基( )又含有 基( )。
几种常见的氨基酸:
名 称 俗称 结构简式
氨基乙酸 甘氨酸 CH2—COOH
NH2
α—氨基丙酸 丙氨酸 CH3—CH—COOH
NH2
α—氨基—β—苯基丙酸 苯丙氨酸 —CH2—CH—COOH
NH2
α—氨基戊二酸 谷氨酸 HOOC—CH2—CH2—CH—COOH
NH2
2、氨基酸的性质:
(1)“两性”:①甘氨酸与盐酸反应:
②甘氨酸与NaOH反应:
思考:在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应?
、 、 、 、 、 、 、 、 、 等。
(2)缩合反应:
O H O H
H2N—CH—C—OH+H—N—CH—COOH→H2N—CH—C—N—CH—COOH+H2O
R R R 肽键 R
O H O
nH2N—CH—C—OH→[ N—CH—C ]n+nH2O
R R
二、蛋白质
1、蛋白质的结构和存在:
(1)存在:广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
(2)组成:含有C、H、O、N、S等元素。分子量很大,达几万到上千万。
O H
(3)结构:含有肽键—C—N—,由不同氨基酸按不同排列顺序相结合而构成的高分子化合物,蛋白质中含有未缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)
2、蛋白质的性质:
(1)两性:在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基,既能跟酸反应又能跟碱反应,具有两性。
(2)盐析——可逆过程:
浓的盐溶液[如(NH4)2SO4]
蛋白质溶液 蛋白质(结晶)
加水
注:①蛋白质溶液具有胶体的性质。
②少量的某些盐能促进蛋白质的溶解,浓的盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低。
③盐析是物理过程,是可逆过程 ④盐析可以用来分离、提纯蛋白质。
(3)变性——不可逆过程
热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物(如 、 、 )等都能使蛋白质发生变性。
讨论:①人误食重金属盐如何解毒?
②人长期在日光下暴晒为什么易得皮肤癌?

③酒精为什么有消毒杀菌作用?
(4)颜色反应:
蛋白质 浓硝酸 沉淀 微热 黄色
注:(1)有这种反应的蛋白质分子中一般有苯环存在。
(2)这是鉴别蛋白质的一种方法。
(5)水解反应:
蛋白质 水解 最终产物是α—氨基酸
(6)灼烧:蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味,这可用于鉴别蛋白质。
3、蛋白质的用途:
(1)蛋白质是不可缺少的营养物质;
(2)蛋白质是重要的纺织原料。
(3)蛋白质可应于食品、医药制剂等方面。
II典型例题
例1 将淀粉桨和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中。相当一段时间后,取袋内液体分别与碘水,新制Cu(OH)2(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象分别是( )
A、显蓝色、无现象、显黄色 B、显蓝色、红色沉淀、无现象
C、无现象、变黑色、显黄色 D、无现象、红色沉淀、无现象
例2 Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维。它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成。请把Nomex纤维结构简式写在下面的方框中
例 2 A、B两种有机化合物,分子式都是C9H11O2N
(1) 化合物A是天然蛋白蛋的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基
(-CH3)化合物A的结构简式为
(2) 化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃经硝化的唯一产物(硝基连在芳环上),化合物B的结构简式为
例3(04北京理综-6 ). 糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是( )
A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
D. 蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
例4.(03上海理综18).油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键( C=C )有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
例5.(02广东2).为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是( )
A.过滤 B.电泳 C.渗析 D.加入AgNO3溶液,过滤
Ag
浓硫酸
A
脂肪酸
B
M


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X- 第 1 页 共 10 页2006年9月10日高三化学备课组:聂春生 张永平 谢世贤。 组长:聂春生
行知中学高考化学第一轮复习学案
第四单元 卤素
第一讲 氯气
课题:第一讲 氯气 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氯气的性质。 掌握
2.掌握次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。 掌握
3.掌握氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 掌握
考点预览:1.氯气的性质。2.次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。3. 氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 。
一。考点回顾
(一) 氯气的性质
1.氯气的物理性质 氯气呈 色有 气味, 毒,密度比空气 易液化,能溶于水的气体。
思考:发生液氯泄漏时人应往地势 (填高。低)的 (填顺逆)风方向转移。
常温下呈气态的单质有: 、 、 、 、 、 及 气体。
有颜色的气体有: 、 、 、 .
易液化气体: 、 、 .
闻气方法:
2.氯气的化学性质——Cl原子最外层有 个电子,表现强 性
(1)与金属的反应 Cu + Cl2 → 现象 :
Fe + Cl2 → 现象:
思考:常温Fe能否与干燥Cl2反应?你能举出实例吗?
,实例:
注意:由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为 色固体,只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.
思考:[CuCl4]2-+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl-
(绿色) (蓝色)
在此平衡体系中,改变下列条件:①加入适量NaCl ②加入适量AgNO3 溶液 ③加入适量水,溶液颜色将如何改变?①溶液颜色 ②溶液颜色 ③溶液颜色
(2)与非金属的反应
Cl2 + H2 → 现象:a、点燃 (盐酸的工业制法) b、光照 (故不能用与工业制盐酸).
氯气除与H2反应外,还能与P、S、Si等非金属反应
2P+3Cl2 点燃 PCl3+Cl2= 反应现象:有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应.其中PCl3具有重要用途——生产农药敌百虫.
PCl3、PCl5均能水解:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
Si+2Cl2 高温 SiCl4——工业制单晶硅(高纯硅)的重要反应.
(3)与水的反应
Cl2+H2O HCl+HClO(歧化反应)——非常重要的平衡,其混合溶液液称氯水,新制
氯水中存在的微粒 分子: , , 。
离子: , , , 。
HClO是强 常用来 ,也是一种弱
新制氯水溶质的主要成分是 久置氯水溶质的成分 。
氯水的保存:
思考:a、如何证明氯水中存在Cl2、Cl-、HClO 试写出相应的操作方法和离子反应方程式:
操作方法: 方程式:
操作方法: 方程式:
操作方法:
b、往氯水中滴加紫色石蕊试液可观察到的现象是
c、0.224L(标况)Cl2溶于2L水中,Cl2、Cl-、HClO物质的量之和 0.01mol (填大于、小于或等于)
a、用经氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使所得溶液变质的是( )
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A.只有②④ B.只有④⑤
C.只有①④⑤ D.全部
(4)与碱的反应:Cl2 + NaOH → (常用与吸收多余的Cl2 )
思考1:标准状况aL H2与Cl2混合气体光照爆炸后的所有物质恰好使bmol NaOH完全转化为盐,则b与a的关系是
Cl2 + Ca(OH)2 → (工业制漂白粉)
思考2:漂白粉的主要成分是 和 , 是有效成分是 (用化学式表示);漂白粉的漂白原理是: ,
漂白粉露置于空气中失效的原理是:
思考3:a、工业上用Cl2与Ca(OH)2反应来制取漂白粉有何优点?
b、自来水净化过程可用液氯和绿矾(FeSO4. 7H2O)来净化消毒,也可用氯胺(NH2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程.
, ,
, 。
(5)与还原性物质的反应
Fe2++Cl2 — I-+Cl2 —
SO32-(SO2)+Cl2+H2O = Cl2 + H2S=
Cl2 + HBr= Cl2 + HI=
Cl2(足量) +FeBr2=
Cl2(少量) +FeBr2=
(6)与有机物的反应
取代反应CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
o +Cl2 Fe o-Cl+HCl
加成反应 CH2=CH2+Cl2 CH2-CH2
Cl Cl
(二).氯气实验室制法
(1)反应原理 。
(2)装置类型 。
(3)仪器名称 。
(4)收集方法 。
(5)净化方法 。
(6)尾气吸收 。
4.氯气工业制法(用方程式表示)

思考:(1)在这个反应中:
①盐酸的作用:
②足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量 1mol(填小于或等于或大于),其可能原因是:a、 .
b、 .
③该反应加热温度为什么不能太高?
④若实验室没有浓盐酸,可用什么代替?写出化学方程式.

⑤其它可能生成Cl2途径有:
KMnO4+HCl(浓)= KClO3+HCl(浓)=
K2Cr2O7+HCl(浓)= PbO2+HCl(浓)=
Ca(ClO)2+HCl(浓)= NaCl+H2O= (工业制 Cl2)
⑥历史上曾用地康法制Cl2:HCl(气)+O2Cl2+H2O试根据以上反应比较KMnO4、MnO2、O2三种物质的氧化性强弱
(2)发生装置除用来制Cl2还可用来制取哪些气体?
(3)除杂装置(洗气)——除去Cl2中少量HCl、水蒸气,可先通入饱和食盐水(亦可用水)除去HCl,再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水.
用向上排空气法
(4)收集装置 验满: ①观察法(黄绿色)
②湿淀粉——KI试纸(或品红试纸)
③湿石蕊试纸
④浓氨水, 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(5)吸收装置——烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)
二。典型例题
[例1]将KMnO4与 KClO3的混合物加热可得气体A ,在反应后的残留固体中加入一定量的浓 H2SO4并加热,又可得到单质气体B 。写出有关化学方程式

[例2]某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,经测定ClO- 与ClO-3的浓度之比为1:3,则Cl2与 NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 ( )
A. 21 :5 B. 11:3 C. 3:1 D. 4:1
[例3].市场上销售的“84”消毒液,其商品标识上有如下叙述:①本品为无色液体,呈碱性 ②使用时加水稀释③可对餐具、衣物进行消毒,可漂白浅色衣物。其有效成分可能是 ( ) A.Cl2 B.SO2 C.NaClO D.KMn04
三。高考真题
1.(05全国卷Ⅱ)下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是
A.O2 B.N2 C.F2 D.Cl2
2.(05北京)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是
A.Mg、AlCl3、NaAlO2 B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3、BaCl2 D.Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
3、(05广东)碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子IxOyn-。由2个IO正八面体共用一个面形成的IxOyn-的化学式为
A、 B、 C、 D、
4、(04全国理II 13)常温下,下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是( )
A.MnO2 CuO FeO B.(NH4)2SO4 K2SO4 NH4Cl
C.AgNO3 KNO3 Na2CO3 D.Na2CO3 NaHCO3 K2CO3
5.(04全国理III老课程9)有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成,分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实验。 (1)逐滴加入6mol·L-1盐酸,同时不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后得到无色透明溶液。(2)加热试管中的白色粉末,试管口有水滴凝结(3)逐滴加入6 mol·L-1硫酸,同时 不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后试管中还有白色不溶物。下列混合物中符合以上实验现象的是( )
A.NaHCO3、AgNO3 B.BaCl2、MgCO3
C.NH4HCO3、MgCl2 D.CaCl2·6H2O、Na2CO3
6.(04江苏化 5)向一种溶液中滴加另一种溶液后,溶液的颜色不发生变化的是( )
A.碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C.碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D.高锰酸钾酸性溶液中滴加亚硫酸钠溶液
7.(04江苏化 7)下列实验操作正确的是 ( )
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 B.用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C.制取氯气时,用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应,并用排水集气法收集
D.配制氯化铁溶液时,将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中,再用水稀释到所需浓度
8.(04 上海化8)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g (A>B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
9.(04全国理综III 29)(14分)A、B、C、D、E分别代表5种微粒,每种微粒中都含有18个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子,B、D和E都是分子;又知在水溶液中A跟B应可生成C和D;E具有强氧化性。请回答:
(1)用化学符号表示上述5种微粒:
A ,B ,C ,D ,E 。
(2)在水溶液中A跟B反应的离子方程式是: 。
10.(04年江苏高考题)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:
2KCl03 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2+ K2SO4 + 2 CO2+ 2H2O
下列说法正确的是( )
A. KCl03在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被氧化 D. 1mol KCl03参加反应有2mol电子转移
四。自我检测
1.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A. CuCl2 B. FeCl2 C. FeCl3 D. AlCl3
2.为防止贮存液氯的钢瓶被腐蚀,装氯气之前钢瓶必须 ( )
A.充入稀有气体 B. 除去铁锈 C. 彻底干燥 D. 放入铁粉
3. 氯水的漂白作用是通过 ( )
A.中和作用 B. 氧化作用 C. 漂白粉分解 D. 还原作用
4.漂白粉在空气中容易失效的原因是( )
A.次氯酸不稳定,易分解 B. 氯化钙易潮解
C.Ca(ClO)2易与盐酸反应 D. Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应
5.次氯酸钙可与浓盐酸反应生成氯气。若用贮存过久的漂白粉与浓盐酸反应,制得的氯气中可能含有的杂质气体是(填化学式) 。
6. 关于氯水的叙述正确的是( )
A.氯水中只含CL2和H2O分子
B. 新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色
C.光照氯水有汽泡冒出,该气体是Cl2
D. 氯水放置数天后,pH值变小,几乎无漂白性
7. 下列褪色过程不是因为氧化还原反应而褪色的是( )
A.SO2气体通入到溴水中使溴水褪色
B.氯水使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,加入NaOH后不变红
C.乙二酸能洗去溅在布条上的蓝墨水
D.在含有碘单质的淀粉溶液中,加入KOH溶液后蓝色褪去
8. 在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075mol/L B. 0.0018mol/L C. 0.075mol/L D. 0.08mol/L
9. 检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液 D. 用湿润的淀粉碘化钾试纸
10.为防止氯气中毒,可用浸有某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子。该物质可以是( )
A.NaOH B. Na2CO3 C. NH3 D. Na2SO3
11.欲除去氯气中少量的氯化氢气体,可选用的试剂是 ( )
A.氢氧化钠溶液 B. 硝酸银溶液 C. 饱和食盐水D. 饱和碳酸钠溶液
12.为了从新制的氯水中制得高浓度的HCLO,可向氯水中加入的试剂是( )
A.Na2CO3 B. H2SO4 C. CaCO3 D. Ca(OH)2
13.用1mol MnO2和含HCl为4mol的浓盐酸充分反应(共热),在不考虑HCl挥发的情况下,得到的氯气的物质的量 ( )
A.等于2mol B. 等于1mol C. 小于1mol D. 大于2mol
14.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol/L。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(m mol),在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(m mol),丙瓶不变。片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计)( )
A.甲=乙>丙 B. 甲>丙>乙 C. 丙>甲=乙 D. 乙>丙>甲
15.在相同条件下,下列物质分别与H2反应,当消耗等物质的量的H2放出热量最多的是( )
A.Cl2 B.Br2 C. I2 D. S
16. 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氯气时转移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价
17.氯气是有毒的,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时,通常可用的防御方法是 ( )
A人、畜应躲到低洼的地方。 B人、畜应到较高的地方去。
C人、畜应多喝豆浆和牛奶。 D可用肥皂水浸湿软布蒙面。
18.有X、Y、Z三种元素(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,某水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;(4)每两个X2分子能与一个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;(5)Z单质溶于X2Y中,所得到溶液具有漂白性。试写出其元素符号:X Y Z ,以及化合物的分子式:XZ ,X2Y 。
19.2004年7月30日,位于秦皇岛海港区涂庄的一化学试剂厂,发生氯气泄露事故,泄露出的氯气迅速向周围的居民区蔓延,所到之处草木枯黄、大片蔬菜被毁。请回答下列问题:
(1)如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?(山坡上/低洼处) ;
(2)如果你在该厂实验室准备撤离时,应该准备什么样的简易“防毒面具”避免吸入较多的氯气? ;
(3)如果你当时在距离化工厂较近的居民家中,如何利用家中现成物质来制作简易“防毒面具”? ;
(4)消防官兵赶到现场处理,他们先把泄露的氯气钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水缸中,该物质是 ;
(5)对于弥漫在空气中没有散去的氯气,消防队员喷洒了一种挥发性化学物质水溶液进行处理,该化学物质是 ;
20. 对某宇航员从太空某星球外层空间取回的气体样品进行如下分析:
①将样品溶于水,发现其主要成分气体A极易溶于水。
②将A的浓溶液与MnO2共热产生一种黄绿色气体单质B,将B通入NaOH溶液中生成两种钠盐。
③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C,C与B的混合气体经光照发生爆炸又生成气体A,实验测得反应前后气体体积不变。据此回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A 、B 、C 。
(2)A的浓溶液与MnO2共热的化学反应方程式: 。
(3)气体B与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(4)科研资料表明,若该星球上有生命活动,则这些生物可能从该星球上液态氨的海洋中产生,因为那里的液氨相当于地球上的水。据此推测:该星球上是否有生命活动?简述理由:

21。如图所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(氢硫酸)C(溴化亚铁溶液)D(碘化钾淀粉溶液)E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)F(水)H(紫色石蕊试液)
(1)A是氯气发生装置,其化学反应方程式是:__________________________________.
(2)Ⅰ中b瓶内宜加入的液体最好是 。关闭Ⅰ中的活塞,在选取试剂正确且适量的前提下,制取氯气时c中的液面不明显上升,估计可能的原因是
。检查原因的简单方法是 ;怎样检验这一部分装置的气密性 。
(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行? 。简要说明理由 。
(4) 实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下列问题:
a、怎样证明氯气已充满了整个装置?
b、下列装置中的现象是B ;C
D ;E ;F 。
(5)G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,其产物为二氧化碳、和氯化氢,写出G中的反应的化学方程式 。装置F的作用是 。
(6)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是

(7)若将H处的烧杯中的溶液改为澄清的石灰水,反应过程中的现象为 (选填标号)
A、有白色沉淀 B、无现象 C、先生成白色沉淀而后消失
(8)G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,此时应该怎样操作 ;装置Ⅰ中的现象是
装置Ⅰ的作用是 。
(9)实验完毕后如将F中的溶液逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去,产生该现象的原因可能有两个,请用简要的文字说明:
①是由于 。
②是由于 。
简述怎样用实验的方法证明红色褪去原因是①或是②
(10)若将F中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有NaClO3,其物质的量比为2:1,则氧化剂和还原剂的物质的量比为:
第二讲 卤族元素
课题: 第二讲 卤族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握卤素在性质上的相似性、特性和递变规律。掌握鉴别氯、溴、碘和卤化物的技能。 掌握
2。会以卤素知识为载体,判断拟卤素具有或不具有的性质,即解信息迁移题。 运用
3.掌握卤素单质的制备、收集、性质、保存与其它物质反应等实验题计算 掌握
考点预览:1.卤素在性质上的相似性、特性和递变规律。氯、溴、碘和卤化物的鉴别2 以卤素知识为载体,判断“拟卤素具有或不具有的性质,即信息迁移题。3.综合考查.卤素单质的制备、收集、性质、保存与其它物质反应等实验题计算。
一。考点精析
(一)知识结构
1.卤族元素原子结构、单质性质、制法和用途:
元素名称和符号
原子结构 原子序数 9 17 35 53
结构示意图
电子式
主要化合价 -1 -1,+1,+3,+5,+7 -1,+1,+3,+5 -1,+1,+3,+5
相同点 最外层电子数相同,都是 个电子
不同点 原子核外电子层数不同,依次增大
原子半径 ————————递增————————→
阴离子半径 ————————递增————————→
非金属活动性 ————————递减————————→
原子氧化能力 ————————递减————————→
阴离子还原能力 ————————递增————————→
物理性质 颜色和状态 气体 气体 色 体易 色 体易
密度 ————————递增————————→
熔点(℃) ————————递增————————→
沸点(℃) ————————递增————————→
水中溶解性 分解水 ————————递减————→
有机溶剂 分解溶剂 ———————溶解性增大——→
化学反应` 与金属反应 nX2+2M=2MXn 与大多数金属反应 反应快慢 > > >
与H2反应 X2+H2=2HX 反应剧烈程度 > > >
与磷反应 2P+3X2=2PX3(X2不足量) 2P+5X2=2PX5(X2足量) 现象:
与H2O反应 2H2O+2F2= (使水迅速分解) Cl2+H2O= (反应较慢) Br2+2H2O= (反应很慢) I2+H2O=HI+HIO(反应不明显)
与NaOH反应 2F2+4NaOH=4NaF+O2+2H2O X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(X=Cl,Br,I)
置换反应 分解水 X2+2Y-=2X-+Y2 (Y=Cl,Br,I)置换能力(Cl2>Br2>I2)
制法 2KHF2F2↑+H2↑+2KF 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(工业)MnO2+4HCl(浓)Cl2 +MnCl2+2H2O(实验室) 2NaBr+Cl2 =2NaCl+Br22NaBr+MnO2+3H2SO4Br2+2NaHSO4+MnSO4+2H2O 2KI+Cl2=2KCl+I22NaI+H2SO4+MnO2MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O
特性与检验 F2:能跟氙、氡等惰性气体反应生成XeF2。 Cl2:本身呈黄绿色,氯水常用于杀菌消毒,与AgNO3反应生成AgCl 白色沉淀 Br2:与皮肤接触产生疼痛而难治愈,与AgNO3反应生成 色AgBr沉淀;能腐蚀 I2:使淀粉溶液变蓝,与AgNO3溶液反应生成 色AgI沉淀
用途 制盐酸、塑料农药、漂白粉 染料工业、制AgBr制溴化物 碘酒、AgI、碘仿 制碘化物
2.卤化氢的结构、性质、制法和用途
名称和符号 HF(氟化氢、氢氟酸) HCl(氯化氢、氢氯酸) HBr(溴化氢、氢溴酸) HI(碘化氢、氢碘酸)
结构 结构与晶体 直线型分子、 晶体 直线型分子、 晶体 直线型分子、 晶体 直线型分子、 晶体
键的极性 ———————极性递减—————→
分子的极性 ———————极性递减—————→
键能 ———————递 减—————→
物理性质 稳定性 最稳定 稳定 不太稳定 不太稳定
熔点、沸点 -83.0℃,19.5℃ -114.6℃,-84.1℃ -88.5℃-67℃ -50.9℃-35.0℃
水溶液酸性 酸性 酸性 酸性 酸性
化学性质 与金属反应产物 盐+H2 盐+H2 盐+H2 盐+H2
与碱性氧化物反应产物 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O
与碱反应产物 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O
与AgNO3反应 不反应 Ag++Cl-=AgCl↓( ) Ag++Br=-AgBr↓( ) Ag++I-=AgI( )
与Ca2+反应 Ca2++2HF=CaF2↓+2H+ 不反应 不反应 不反应
X-的还原性 很弱 很弱 较强 较强
制法 2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑H2+Cl22HCl NaBr+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑H2+Br22HBr NaI+H3PO4(浓) NaH2PO4+HI↑H2+I2=HI(难)
用途 制氢氟酸、工艺业 制盐酸、H2、氯化物 制氢溴酸、溴化物 制氢 碘酸、碘化物
特性 银盐 溶于水 不溶于水 不溶于水 不溶于水
钙盐 不溶于水 溶于水 溶于水 溶于水
检验 Ca2++2F-=CaF2↓( ) Ag++Cl-=AgCl↓( ) Ag++Br-=AgBr↓( ) Ag++I-=AgI↓( )
3.卤化物的性质和制法
项 目 化学性质 制备方法
跟金属反应(氧化性) Fe+CuCl2=Cu+FeCl22FeCl3+Cu=2Fe Cl2+CuCl2 金属与卤素反应 2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3
跟非金属反应(置换反应) 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Br2=2KBr+I2 金属与氢卤酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Fe+2HCl=FeCl2+H2
跟碱反应(复分解反应) MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓CuBr2 +2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaBr 金属氧化物与氢卤酸反应 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O
跟酸反应(复分解反应) CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑ 盐与氢卤酸反应 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
跟盐反应(复分解反应) NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3CaCl2+2NaFC=CaF2↓+2NaCl 盐与卤素反应 MgSO4+BaCl2=MgCl2+BaSO4↓AgNO3+KBr=AgBr↓+KNO3
分解反应 2AgBr2Ag+Br22AgI2Ag+I2 碱与氢卤酸反应 NaOH+HCl=NaCl+H2OMg(OH)2+2HBr=MgBr2+2H2O
卤化氢为 气体, 溶与水,在潮湿空气中形成 ,水溶液都是挥发性的酸。
卤素单质都有颜色。卤化银见光分解。
(二)知识网络
(三)特性
1.Br2是常温下唯一呈 态的非金属单质,易挥发,蒸气有毒。保存液溴 采用 封法。
2.I2单质易 ,其蒸气呈 色, 遇I2变蓝; 可用与人工降雨, 可防止甲状腺肿。
3. 是常见含氧酸中最强酸,而 是氯的含氧酸中氧化性最强的酸。
4.F2 、HF均腐蚀玻璃,其反应原理可用化学反应方程式表示:

5. 易溶于水 ,其它卤化银都不溶于水; 不溶于水,其它卤化钙都溶于水。
6.F2不能把氯、溴、碘从氢化物或盐溶液中置换出来,因发生2F2 + 2H2O = 4HF + O2
特性:
1. I2紫黑色固体,有金属光泽,易升华,遇淀粉变蓝色,I2和Fe反应生成Fe I2;溴——唯一的常温呈液态的非金属,易挥发保存时加水封。
2. 卤素常见的化合价有-1 +1 +3 +5 +7 几种,但F只有-1价,并无正价,因为F是最活泼的非金属。
3. 卤素单质都能跟水反应,常温一般生成HX和HXO,但F2跟H2O反应却生成HF和O2。
4. 卤素单质一般不跟稀有气体起反应,但氟却能跟跟氙、氪等起反应,生成氟化物。
5. 卤化氢都极易溶于水,在空气中形成白雾, HX都是大气污染物,其中只有HF剧毒,氢氟酸是弱酸,HCl、HBr、HI均是强酸,酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强。
6. 卤族元素中的Cl、Br、I的含氧酸有HXO、HXO2 、HXO3、 HXO4,但F却没有对应的含氧酸。HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,HClO4是最强酸。
7. 卤化银中,只有AgF可溶,且溶解性按AgF→AgI的顺序依次减小;AgCl AgBr AgI均具感光性,AgBr作感光材料,AgI作人工降雨材料;
8. CaCl2、CaBr2、CaI2都能溶于水,但唯有CaF2难溶;CaCl2易潮解,作干燥剂(不能干燥NH3).。
9. 氟氯烃 人们使用冰箱、空调时释放出的氟氯烃化合物,上升到平流层后,通过光化学反应大量消耗臭氧。破坏臭氧层的主要罪魁祸首是氟氯烃。
3、能使溴水褪色的物质
⑴金属:Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……
⑵碱:NaOH、Na2CO3 ……
⑶还原性气体:H2S、HI、SO2 ……
⑷还原性离子:S2-,SO32-,I -, Fe2+等
⑸①含碳碳双键或三键的或含醛基的有机物②酚类物质。
(四)知识小结
1.分清氯水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。
2.区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通。
3。卤素单质在不同溶剂中的颜色
溶剂单质 水 有机溶剂
Cl2
Br2
I2
二。典型例题
[例1]F2是氧化性最强的非金属单质,在加热条件下,等物质的量的F2与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体可能是( )
A.H2 B.HF C.O2 D.OF2
[例2]在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n- + 6I-+ 6H+=R-+3I2+3H2O
(1) RO3n-中R元素的化合价是 。(2)R元素的原子最外层电子数是 。
例3 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)离子。向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl- C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
例4向 NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是 ( )
A.NaCl 、 Na2SO4 B.NaCl 、NaBr、Na2SO4
C. NaCl 、 Na2SO4 、I2 D. NaCl 、NaI、 Na2SO4
三。高考真题
1.(05天津)A和B均为钠盐的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:
请回答:
⑴ 出A、B和C的化学式:A_______________,B______________,C____________。
⑵ 依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:
____________________________________________;
____________________________________________。
⑶ 写出将SO2气体通入K溶液发生反应的离子方程式:
___________________________________________。
⑷ 写出由F→H的化学方程式:
____________________________________________。
2、(05广东)某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有_______________(填代号,限填3项)。
A、试管 B、瓷坩埚 C、坩埚钳 D、铁三角架
E、泥三角 F、洒精灯 G、烧杯 H、墨筒
(2)第2步:Iˉ溶液的获取。操作是_________________________________________。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用_________(填代号)。A、浓硫酸 B、新制氯水 C、KMnO4溶液 D、H2O2
理由是__________________________________________________________________。
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。
3.(05江苏)(8分)较低温度下,氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气,并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,用稀NaOH溶液吸收残余的氯气.分析实验结果发现:①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应,所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。试回答下列问题:
(1)上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克
(2)实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,试简要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。
4.(04全国理III 26)(15分)下图表示制备无水无盐E的主要步骤:
已知B是石灰石,D盐含有约49%的结晶水,无水盐E可用作干燥剂。取少量E溶于水,向其中滴加硝酸后,再滴加硝酸银溶液,有白色沉淀F生成。
填写以下空白(写出化学式或名称):A ,C ,D , E ,F 。
5.(04全国理III 28)(14分)根据下图及描述,
回答下列问题:(1)关闭图A装置中的止水夹a
后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置
后如图所示。
试判断:A装置是否漏气?
(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)。
判断理由:

(2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气? (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),
判断理由: 。
6.(04北京春季理综 32)(18分)用示意图
中的装置进行A、B、C、D4组实验,在a、
b、c中加入的试剂如表中所示。填写表中空格。
a b c 实 验 现 象 对实验现象的解释
A 饱和食盐水 碳化钙 酸性KMnO4溶液 b中 ----------------------------
c中
B 浓盐酸 KMnO4固体 NaBr溶液 b中
c中
C 稀盐酸 大理石 Na2SiO3溶液 b中 -----------------------------
c中
D 浓硫酸 浓盐酸 紫色石蕊试液 b中
c中 ___________________
7.(04全国理综II 29) (16分)抗击“非典”期间,过氧乙酸(CH3COOOH)是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度CO 。涉及下列反应:
① □MnO4--+□H2O2+□H+ =□Mn2++□O2十□H2O ② H2O2+2I-+2H+ = I2+2H2O
③ CH3C OOOH+2+2H+ = CH3COOH+I2+H2O ④I2+2S2O32- =S4O62-+2I-
请回答以下问题:(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填人以下方框内):
MnO4+ H2O2+ H+ = Mn2++ O2十 H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是____________________。
(3)取b0 mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·的KMnO4标准溶液滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 mL(反应①,滴定过程中KMnO4不与过氧乙酸反应)。另取b0 mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。
CO = ________________________。
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 _______________(填是或否)
8.(03江苏化学 22)(12分)根据下列反应框图填空,已知反应①是工业上生产化合D的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。
(1)单质L是 。 (2)化合物B是 。
(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是 和 (填代号)。它们的化学反应方程式分别是
和 。
9.(02年江苏综合)在100ml含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3) 。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075mol/L B.0.0018 mol/L
C. 0.075 mol/L D.0.08 mol/L
10.(01北京春季化学 26) (10分)将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温加热),灼烧后残留物的质量为9.813g.若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得的沉淀经干燥后质量为0.721g.求原混合物中各化合物质量.
四。自我检测
1.下列变化规律错误的是( )
A.微粒半径:F-B.稳定性:HI>HBr>HCl>HF
C.水溶液酸性:HF< HCl < HBr < HI
D.阴离子的还原性:F-2.下列物质的保存方法正确的是 ( )
A.氢氟酸保存在塑料盖的玻璃瓶中 B.氯水盛放在棕色细口瓶中
C.液溴盛放在用橡皮塞的玻璃瓶中 D.固态碘放在棕色细口瓶中
3.碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是 ( )
A.I2O3 B. I2O4 C. I4O7 D. I4O9
4.都能使溴水因发生化学反应而褪色的物质是( )
A.H2S,NaOH溶液,裂化汽油,石炭酸
B.AgNO3溶液,CCl4,氯水
C.甲苯,异戊二烯,乙醇
D.Na2SO3溶液,FeCl2溶液,氨水,K2SO4溶液
5.已知BrCl能发生下列反应:nBrCl+2M=MCln+MBrn(M为+n价金属元素),BrCl+H2O=HCl+HBrO;以下推论不正确的是( )
A.BrCl具有和卤素单质相似的化学性质
B.BrCl和M反应时,BrCl只作氧化剂
C.BrCl和NaOH溶液反应生成NaCl、NaBrO两种盐
D.将BrCl跟FeSO4溶液反应,溶液会变成无色
6.由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实最能够说明这个结论的是 ( )
A.已经制得了IBr、ICl等卤素互化物
B.已经制得了I2O5等碘的氧化物
C.已经制得了I(NO3)3,I(ClO4)3 2H2O等含I3+离子的化合物
D.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液,形成I3-离子
7.下列各种液体分别跟溴水混合并振荡、静置,混合物分为上下两层,上层几乎无色的是( )
A.CCl4 B. 苯 C. KI溶液 D. 酒精
8.向KI溶液中加入AgNO3溶液,直到完全反应为止。结果反应后溶液的质量恰好等于KI溶液的质量,则该AgNO3溶液中溶质的质量分数为 ( )
A.50% B. 48.8% C. 38.2% D.72.3%
9.某温度下CaF2饱和溶液的物质量浓度为2×10-4mol/L,则在此温度下CaF2的溶解度为(设CaF2在水中达到饱和时,溶液密度为1g/cm3) ( )
A. 1.56×10-3g B. 1.56×10-2g C. 7.8×10-4g D. 无法计算
10.下列各组物质,不用任何化学试剂即可鉴别的是 ( )
A.氯化氢、溴化氢、碘化氢 B. 氯水、NaBr溶液、盐酸
C.NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液
D. 盐酸、NaCl溶液、AgNO3溶液、Na2CO3溶液
11.氟气是氧化性最强的非金属单质。在加热条件下,等物质的量的氟与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体可能是 ( )
A.H2 B. HF C. O2 D. OF2
12.把112ml(标准状况)的氯气通入100ml、1mol/L的FeBr2溶液中,其反应的离子方程式是 。
13.在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量的NaClO溶液,并加入少量硫酸,溶液立即变蓝。反应的离子方程式是 。在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,这是因为
,离子方程式是 。以上试验条件下,ClO-、I2、SO42-的氧化性由强到弱的顺序是 。
14.AgF易溶于水,AgCl、AgBr、AgI都具有感光性,在光照下容易发生分解。现将5ml Ag+浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合,恰好完全反应。待卤化物沉淀后过滤,并在200W灯泡下烘干,得到固体物质1.297×10-2g。
①试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银?
②试通过计算确定溶液中析出的沉淀物的相对分子质量是 它的化学式 。
高三复习配套测试题-卤素
一、选择题(每小题只有一个正确选项,18*3分)
1.将足量的氯气通入下列溶液中,溶液中溶质产生的阴阳离子的结构都改变的是( )
A.AgNO3 B.Na2CO3 C.NaOH D.FeBr2
2.从碘水中萃取碘,不宜选用的试剂是( )
A.汽油 B.苯 C.四氯化碳 D.酒精
3.下列物质在光照下不发生化学变化的是( )
A.AgCl B.浓HNO3 C.浓盐酸 D.Cl2和CH4
4.向溴水中通入(或加入)下列物质,溴水不褪为无色的是( )
A.KI  B.KOH  C.SO2 D.C2H4
5.将H2、O2、Cl2在同温同压下按9:4:1体积比混合于密闭容器中,在一定条件下使其充分反应,冷却至室温后所得溶液的质量分数为( )
A.20.2% B.30.3% C.33.6% D.36.5%
6.在一密闭容器中盛mLCl2和H2的混合气体,用电火花引燃,恢复原状态后发现气体仍为mL,用足量的NaOH溶液吸收反应后的气体,结果气体被完全吸收。由以上可知,原混合气体中Cl2与H2的物质的量之比一定为( )
7.(CN)2、(SCN)2、(OCN)2称为“类卤素”,其化学性质与卤素单质相似,而其阴离子的性质也与X-相似。如:2Fe+3(SCN)2=2Fe(SCN)3   2Fe+3Cl2=2FeCl3。又知“类卤素”与氢形成的酸一般比HX弱。据此判断下列方程式中错误的是( )
8.溴化碘的分子式为IBr。它的化学性质活泼,能跟大多数金属反应,也能跟某些非金属单质反应,它跟水反应的化学方程式为H2O+IBr=HBr+HIO。下列关于溴化碘的叙述中,错误的是( )
A.固态IBr是分子晶体
B.把0.1mol IBr加入水中配成500mL溶液,所得溶液中Br-和I-的浓度均为 0.2mol/L
C.IBr在许多反应中可作氧化剂
D.IBr跟水的反应不是一个氧化-还原反应
9.下列各组离子在酸性条件下能大量共存的是( )
A.ClO-、Br-、K+、Ca2+ B.SO42-、 Cl-、I-、K+
C.SO42-、Fe2+、MnO4-、Na+ D.Ag+、NO3-、Br-、 F-
10.检验NaOH溶液中是否含有少量Cl-,最佳的方法是( )
A.先加硝酸至溶液呈酸性,再加 AgNO3溶液
B.先加盐酸至溶液呈酸性,再加 AgNO3溶液
C.先加硝酸中和至PH=7,再加 AgNO3溶液
D.先加硫酸中和至PH=7,再加 AgNO3溶液
11.在含有KBr、KI、K2CO3的混合溶液中,通入足量的Cl2,然后蒸干溶液,再灼烧固体,最后剩下的物质为( )
A.KCl  B.KCl和KClO
C. KBr和 KCl D.KCl、KClO、K2CO3和I2
12.在下列反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂的是( )
.Cl2+H2O .F2+H2O .K+H2O .Na2O2+H2O
A. B. C. D.
13.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为3:2
C.被氧化的氨与未被氧化的氨的质量之比为1:3
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为6:1
14.能说明氯的非金属性比硫强的事实是( )
A.硫酸比次氯酸稳定 B.高氯酸的酸性比硫酸强
C.HCl比H2S易溶于水 D.盐酸是强酸而H2S是弱酸
15.以下4组气体中分别与对应的试纸接触均能使之变蓝的是( )
湿润淀粉KI试纸   湿润红色石蕊试纸 淀粉试纸
A NO2 NH3 I2蒸气
B I2蒸气 SO2 NO2
C Br2蒸气 CO2  Cl2
D I2蒸气  NH3 H2S
16.下列关于Cl2和SO2的叙述正确的是( )
A.Cl2和SO2都能使品红溶液褪色,且其化学原理相同
B.等摩尔混合的 Cl2和 SO2气体能使品红迅速褪色
C.将SO2和Cl2混合气体通入BaCl2溶液,产生的白色沉淀溶于盐酸
D.Cl2和SO2都能使H2S溶液变浑浊
17.若在NaClO3浓溶液中加入固体KCl,则可得到重要化工产品KClO3晶体。下述有关生产原理正确的是( )
A.变化的化学方程式是:NaClO3+KCl=KClO3↓+NaCl
B.KClO3是难溶物
C.KClO3是比 NaClO3更弱的电解质
D.相同温度下,KClO3的溶解度比NaClO3大
18.向+1价金属的碘化物溶液中逐滴加入 AgNO3溶液,直到沉淀完全为止,已知生成的新溶液的质量与碘化物溶液的质量相等,则原AgNO3溶液的质量分数为( )
A. 54%  B. 72%  C. 28%  D. 14%
三、填空题
19.(8分)在25℃时取pH=x(x≤6)的盐酸溶液VxL和pH=y(y≥8)的氢氧化钠溶液VyL,恰好中和。
20.(4*2分)现有几种物质:FeCl3, Cl2,KBr,HBr(气),KMnO4,H2SO4(稀),KI,Ca(ClO)2;试按要求写出有关的化学方程式。如无此种反应则于空白处填写“无”。
(1)阴离子氧化阴离子__________________________________________。
(2)同一物质内部发生氧化还原________________________________。
(3)阳离子氧化阴离子__________________________________________。
(4)分子氧化离子__________________________________________。
21.(6*2分)下图表示一些常见无机物之间的转化关系,E能使品红溶液褪色,加热后品红溶液又恢复红色。
(1)请写出下列物质的化学式:X______,Y______,H______。
(2)E与F等体积混合溶于水生成X+Y的离子方程式为 ,
A与B反应的离子方程式为____________________________,电解D溶液的离子方程式为_______________________________。
22.(12分)无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,装有无水氯化铝试剂瓶久置潮湿空气中,会自动爆炸产生大量白雾,氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂,并用于处理润滑油等。图5-45是实验室制取少量无水氯化铝装置的一部分,在方框中安装某些仪器,便是该装置的另一部分,从A口通入某种气体,即可制取无水氯化铝。
现提供的试剂除装置中已有的铝粉和碱石灰外,还有浓盐酸、饱和食盐水、MnO2、浓H2SO4和蒸馏水,而提供的安装方框中装置的仪器不限,用上述方法制取无水氯化铝,请回答下列问题:
(1) 若要安全、顺利地制取无水氯化铝,通入A口的气体应是 ______(1分);
(2) 用中学化学实验室常用的方法制取通入A口的气体的反应方程式是
(2分);
(3) 用(2)的方法制得的气体中可能还含有的气体有 (1分),通入A口前是否有必要除去,不必除去或必须除去的原因是 (3分);
(4) )按(3)的方法安装方框图中的装置,所需要的玻璃仪器(同一种仪器,数量在2件或2件以上的要写明件数)有____________________________________________(2分);
(5)装置图中甲、乙两支干燥管中需要填充碱石灰的是(填甲或乙或甲、乙)______,甲的作用是______,乙的作用是______。(3*1分)
四、计算题
23.(6分)某氯碱厂使用纯度为 92.5%(杂质与 Cl2不反应)的消石灰与Cl2反应制漂白粉,消石灰的转化率为80%。现对某个游泳池进行消毒,可使用Cl2进行消毒,若使用Cl2进行消毒一次要使用Cl2气1344L(标准状况下)。现改上述厂家生产的干燥漂白粉,假定氯水和漂白粉起消毒作用都是HClO,要达到与Cl2相当的消毒效果,一次需向池中投放这种漂白粉多少千克?
AgCl
NaCl
自身氧化还原反应
①H2+ClHCl
②2P+3Cl2=2PCl3
非金属
①2Fe+3Cl2=2FeCl3②Cu+Cl价)
金属
还原性
化合物
H2S、HBr、HI
KMnO4、电解
氧化性
a(ClO)2
Cl2
(黄绿色气体)
Cl2
(黄绿色气体)
AgNO3
Na
电解
H+、CO2

Ca(OH)2
AgNO3
CH CH
加成
Cl
CH2=CH
取代
C2H5Cl
C2H5OH
Cl2
AgCl
MnO2
Ag+
Cl-
CO2
NH4+
H2O
H2
CaCO3
OH-
Zn
H+
O
(强氧化性)
HCl
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②2I-+Cl2=I2+2Cl-
③S2-+Cl2=S↓+2Cl-
④SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
⑤8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
①Cl2+H2O=HCl+HClO
②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
AgCl
NaCl
自身氧化还原反应
①H2+Cl2=2HCl
②2P+3Cl2=2PCl3
非金属
①2Fe+3Cl2=2FeCl3
②Cu+Cl2=CuCl2 (生成高价)
金属
还原性
化合物
H2S、HBr、HI
KMnO4、电解
氧化性
Ca(ClO)2
Cl2
(黄绿色气体)
AgNO3
Na
电解
H+、CO2

Ca(OH)2
AgNO3
CH CH
加成
Cl
CH2=CH
取代
C2H5Cl
C2H5OH
Cl2
AgCl
MnO2
Ag+
Cl-
CO2
NH4+
H2O
H2
CaCO3
NH3
OH-
Zn
H+
HClO
(强氧化性)
HCl
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②2I-+Cl2=I2+2Cl-
③S2-+Cl2= +
④SO2+Cl2+2H2O= +
⑤ NH3+ Cl2= +
①Cl2+H2O= +
②Cl2+2NaOH= + +H2O
③ + =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
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第 1 页 共 21 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第七单元 碳族元素 无机非金属材料
第一讲 碳族元素
课题: 碳族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 掌握
2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律 熟练运用
3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。 掌握
考点预览:1.碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 2.碳族元素原子结构的递变规律与性质的递变规律。3.CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质的物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。
一。考点回顾
(一)碳族元素:
碳族元素的原子结构和性质。?
元素名称 碳 硅 锗 锡 铅
元素符号 C Si Ge Sn Pb
主要化合价 +2,+4, +2,+4 +2,+4 +2,+4 +2,+4
硅无+2;C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定,Pb的+2价化合物稳定。
单质性质 色态 无色或黑色固态 灰黑色固态 灰白色固态 银白色固态 蓝白色固态
密度 呈增大趋势
熔沸点 逐渐降低
与H2化合 越来越难,锗、锡、铅不与氢气直接化合
氢化物(RH4) 稳定性:CH4 > SiH4 > GeH4> SnH4(填>、=、<)
主要氧化物 CO、CO2 SiO2 GeO、GeO2 SnO、SnO2 PbO、PbO2
最高价氧化物的水化物 化学式 H2CO3 H2SiO3、H4SiO4 Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4
酸碱性 酸性递碱 碱性递增(多为两性)
金属性、非金属性 非金属递减、金属性递增
(二)碳及其化合物
1碳单质:
(1)同素异形体:概念: 。碳的同素异形体有金刚石、石墨和C60等。其中,金刚石晶体是正四面体空间网状结构,为原子晶体;石墨晶体是层状结构,为层状晶体,每层内的碳原子排列成正六边形。(看作混合型晶体);C60称为足球烯,是分子晶体。
(2)化学性质:碳单质常温下性质很稳定。
①可燃性:C+O2(足) CO2; 2C+O2(不足) 2CO
②高温下,与氢、硫、硅等发生化合反应: C+2S CS2 (C表现还原性)
C+Si SiC(C表现弱氧化性) C+2H2 CH4(C表现弱氧化性)
③高温下,与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应,生成碳化物或还原出金属单质:
CaO+3C CaC2+CO CuO+C Cu+CO
SiO2+ C Si+ 2CO Fe2O3+3C 2Fe+3CO
④高温下,与水蒸汽发生反应C + H2O CO + H2 ,该反应用于工业制 水煤气 。
⑤与氧化性酸发生反应:
C+ 4HNO3(浓) CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O C+ 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
2.碳的氧化物(CO、 CO2)
CO CO2
物理性质 一氧化碳是无色、无嗅、难溶于水、可燃烧、有毒的气体,毒性与NO相同。 二氧化碳是无色、无嗅的气体,密度比空气大,加压和降温下变为雪状固体叫干冰,CO2无毒,但它是一种窒息性气体,可灭火。是造成温室效应的主要气体。
化学性质 a、可燃性:2CO+O2 2CO2(蓝色火焰)b、还原性:CuO+CO Cu+COFe2O3+3CO 2Fe+3CO2(高炉)c、CO不能直接与酸、碱反应生成盐,所以CO为不成盐氧化物。 a、溶于水,与水发生反应:CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- H2CO3为弱电解质,而CO2为非电解质。b、酸性氧化物: CO2+CaO ==CaCO3c、氧化性:CO2+2Mg 2MgO+C d、与盐反应:如Ca(ClO)3、Na2SiO3、Na2CO3等.
制法 HCOOHCO↑+2H2O(实验室)C+H2O CO↑+H2↑(工业) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O (实验室)CaCO3 CaO+CO2↑(工业)
收集 排水法 向上排空气法
检验 点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯,无水雾出现,罩沾有澄清石灰水的烧杯,出现浑浊 使澄清石灰水变浑浊
用途 气体燃烧、冶金工业的还原剂及有机合成原料。 用于灭火、制造纯碱、小苏打、碳铵化肥,干冰作致冷剂等;用于填充饮料。
3.碳酸及其盐
(1) 碳酸:不稳定性: H2CO3 CO2+H2O
弱酸性:碳酸是二元弱酸,只存在于稀溶液中,其电离方程式为:
H2CO3 H++HCO3- HCO3- H+ +CO3 2-
(大量的饮料充入CO2是因为:

(2)碳酸盐:分为碳酸正盐、酸式盐和碱式盐(如: Cu2(OH)2CO3).碳酸盐除钠、钾、铵的盐溶于水以外,其它不溶于水。碳酸氢盐都溶于水,其中碳酸氢钠溶解度较小。稳定性:碳酸盐 > 碳酸氢盐(填>、=、<,下同);溶解性:碳酸盐 < 碳酸氢盐。(NaHCO3反常)
碳酸正盐(Na2CO3)和酸式盐(NaHCO3)的比较
  Na2CO3 NaHCO3
俗称 纯碱(苏打) 小苏打
溶解性 易溶 易溶
溶解度:Na2CO3 > NaHCO3
稳定性 稳定 不稳定
与酸反应 慢(分二步)CO32—+ H+=HCO3,—  HCO3—+H+=H2O+CO2↑ 快(一步)
HCO3—+H+=H2O+CO2↑
与碱反应 NaOH 不反应 NaOH+ NaHCO3= Na2CO3 + H2O
Ca(OH)2 CO32-+ Ca2+= CaCO3↓ ①Ca(OH)2足量HCO3—+OH―+Ca2+= CaCO3↓+H2O ②Ca(OH)2少量 2HCO3—+2OH―+Ca2+= CaCO3↓+2H2O+ CO32
与盐反应BaCl2) CO32-+ Ba2+= BaCO3↓ 不反应
相互转化 Na2CO3→NaHCO3:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl,Na2CO3 + CO2 + H2O=2NaHCO3;NaHCO3→Na2CO3:NaHCO3 + NaOH= Na2CO3 + H2O ,2NaHCO3=Na2CO3+ CO2+ H2O
思考:用标准盐酸滴定末知浓度的Na2CO3溶液:
a、用酚酞做指示剂,达到滴定终点时发生的反应为:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
b、用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时发生的反应为:
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl, NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+ NaCl
碳酸正盐(CaCO3)和酸式盐(Ca(HCO3)2)的比较
  CaCO3 Ca(HCO3)2
溶解性 不溶 溶于水
稳定性 稳定,在高温下能分解CaCO3CaO+CO2↑ 不稳定,在水溶液中受热就能分解Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑(水垢的生成)
与酸反应 CaCO3—+2H+=Ca2++H2O + CO2↑ HCO3—+H+=H2O+CO2↑
与碱反应 不反应 Ca2++OH-+ HCO3-= H2O + CaCO3↓
相互转化 用化学方程式表示钟乳石的形成: ,
二.典型例题
[例1] 下列关于碳族元素的说法正确的是 ( C )
  A.单质都是无色晶体  B.单质中硅单质熔点最高
  C.碳族元素形成的化合物种类最多  D.在化合物中最稳定的化合价都是+4价
[例2] 门捷列夫在19世纪中叶,曾根据他所发现的周期律,预言过第四周期第ⅣA族元素X(当时称为类硅)。下列有关类硅的元素性质,不正确的是( CD )
A.XH4不稳定,但有强还原性 B.可用焦炭在高温下从XO2中冶炼X
C.X单质的熔点比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3强
[例3]若发现了114号新元素X, 则有关X元素及其化合物的叙述正确的是: ( B )
(A)X有稳定的气态氢化物
(B)X的最高正价氧化物的化学式为XO2
(C)X为非金属元素
(D)X的低价氧化物是酸性氧化物
[例4]写出除去下列括号内杂质所用试剂和操作方法及反应的化学方程式:
(1)CO2(SO2):试剂饱和碳酸氢钠 ,操作方法洗气
反应方程式2NaHCO3+SO2=Na2SO3+CO2+H2O
(2)Na2CO3(Na2SiO3):试剂CO2,操作方法过滤
反应方程式Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3
(3)SiO2(CaCO3):试剂盐酸,操作方法过滤
反应方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O
(4)CO2(CO):试剂CuO ,操作方法将气体通灼热的CuO的粉末
反应方程式CuO +CO = Cu+ CO2
[例5] 下列饱和溶液中,通入过量二氧化碳气体,肯定没有沉淀产生的是(C )
①氢氧化钠 ②碳酸钠 ③硅酸钠 ④次氯酸钙 ⑤氯化钙
A、①⑤ B、①② C、④⑤ D、③④
[例6]能证明金刚石和石墨是同素异形体的是(CD)
A、都具有较高的熔点 B、都难溶于一般溶剂
C、在氧气中充分燃烧都只生成二氧化碳
D、在一定条件下金刚石和石墨可以相互转化
[例7]某种混合气体,可能含有N2、HCl、CO,常温下,把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都有没有变化,再将其通过足量的过氧化钠固体,气体体积减小,最后混合气体通过红热的铜丝网,经充分反应后气体体积又减少,但仍有剩余气体,以下对混合气体组成的判断正确的是(C )
A、一定没有氮气,至少有一氧化碳和氯化氢中的一种
B、一定有氮气,一氧化碳和氯化氢
C、一定有氮气,一氧化碳和氯化氢至少有其中的一种
D、一定有氮气和氯化氢,没有一氧化碳
三.高考真题
1.(2001天津9)当下列物质:①大理石 ②钟乳石 ③锅垢 ④贝壳 ⑤蛋壳,分别滴加醋酸时,会产生相同气体的( D )
A.只有①② B.只有④⑤ C.只有①②③ D.是①②③④⑤
2.(2001天津14)已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的( C )
A.是①、②、③ B.只有① C.是①和② D.只有③
3、(2001广东10)为制备干燥、纯净的CO2,将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置,两个装置中应依次装入( AB )
A.水;无水CaCl2固体 B.饱和NaHCO3溶液;浓H2SO4
C.浓H2SO4;饱和Na2CO3溶液 D.饱和Na2CO3溶液;稀H2SO4
4、(2002天津14)用足量的CO还原32.0 g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是( B )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
5、(2002广东大综24)把少量CO2分别通入到浓度相同的①Ba(NO3)2溶液;②Ba(OH)2溶液;③溶有氨的BaCl2溶液中。预计能观察到白色沉淀的溶液是( A )
A .②和③ B.只有② C.①和② D.只有③
6、(2002上海15)将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是( D )
A B C D
7、(2001上海理综28-29)下面是关于汽车燃料及其燃烧产物性质的问题。
(1)下图对三种不同类型汽车(以序号1、2、3表示)的废气排放情况进行了比较。这三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车、以天然气(主要成份是甲烷)为燃料的汽车和电动汽车。请判断其中序号为(1)的是 电动 汽车,序号为(3)的是以汽油为燃料的汽车。
碳氢化合物 一氧化碳(CO) 氮氧化物(NOx) 二氧化碳(CO2)
(2)图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入二氧化碳气体后,产生CaCO3白色沉淀的质量与二氧化碳体积之间的关系曲线。试回答:
OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式是
OA:Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
AB:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
A点时已参加反应的CO2和Ca(OH)2的物质的量之比为1比 1 。
B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是 Ca2+ 和 HCO3- 。(填离于符号)
将B处生成的溶液煮沸,可见到的现象是 生成白色沉淀
8、(2002春上海)(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增,大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀,其原因是(用化学方程式表示):
CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
(2)温室效应导致海平面上升,引起温室效应的人为原因主要是:
大量燃烧煤、石油等矿物燃料
(3)为了控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底。以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化,可采用的措施是( D )。
A 减压、升温 B 增压、升温 C 减压、降温 D 增压、降温
(4)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1︰4的比例混合,通入反应器。在适当的条件下反应,可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式:CO2+4H2→( )+2H2O
若将CO2与H2混合,在一定条件下以1︰3的比例发生反应,生成某种重要的化工原料和水。该化工原料可能是( B )。
A 烷烃 B 烯烃 C 炔烃 D 芳香烃
(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是 C
A 使用天然气等燃料 B 控制全球人口增长
C 植树造林,保护森林 D 立即减少煤和石油的燃烧
9、(2003全国理综8)某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4时,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小,把剩余气体导出后,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成份是( A )
A.HCl和CO B.HCl、H2和CO C.CH4和NH3 D.HCl、CO和CO2
10、(2003广东大综37)正常情况下,大气中含有约78%的N2,21%的O2,还含有少量的CO2、水蒸气以及稀有气体和杂质。如果大气中二氧化碳的含量明显增加,就会引起“温室效应”,导致全球变暖。
 (1)二氧化碳是共价化合物,它的电子式可表示为__________________。
 (2)实验室中检验CO2气体最方便的方法是将CO2气体通入饱和的澄清石灰水中,产生的实验现象是_____________ ___,相应的反应方程式为___________ ___________。
 (3)在宇宙飞船和太空站上工作的宇航员,在密闭的工作舱内需要吸入氧气,呼出CO2,飞船内可以使用一种物质,它能吸收CO2,并产生氧气,该物质是_________,其反应方程式为________________________________。
11、(2004试测题5)CuCO3 和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g ,可恰好完全溶解于300ml、2 mol.L-1的盐酸溶液中,加热分解等量的这种混合物可得CuO( C )
A.16.0 g    B.19.2 g C.24.0 g    D.30.6 g
12、(2004试测题18)水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气,其主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验,以确认混合气中含有CO和H2。
(1)连接上述装置的正确顺序是:(填各接口的代码字母)
混合气→( F ) ( E )接 ( D ) ( C )接 ( A ) ( B )接 ( J ) ( I )接 ( H )  ( G )。
(2)确认混合气中含有H2的实验现象是:黑色氧化铜变红,无水硫酸铜变蓝;其理由是_因为H2通过灼热的CuO后生成Cu和水蒸气,水蒸气使无水硫酸铜变蓝 。
13、(2004上海27)航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示:
(1)Ⅱ是CO2和H2的反应装置,该反应的化学方程式 ___2H2+CO2==2H2O+C_
(2)从装置Ⅰ、Ⅱ、Ш可看出,O2的来源是CO2和H2O,宇航员每天消耗28mol O2,呼出23 mol CO2,则宇航员每天呼出的气体中含H2O__10__mol。
(3)以下是另一种将CO2转化为O2的实验设想
其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由__分液漏斗_、__烧瓶_ 、双孔塞和导管组成
②循环物质甲的名称是___盐酸____
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,是为了_防止水解_
④装置b中填充的物质可能是______________
⑤设计d装置要注意防止倒吸,请在方框中画出d装置的简图,并要求与装置c的出口处相连(铁架台不必画出)。
14.(05全国卷Ⅱ)(15分)A、B、C、D、E 5瓶透明溶液,分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一种。
①A与B反应有气体生成 ②B与C反应有沉淀生成
③C与D反应有沉淀生成 ④D与E反应有沉淀生成
⑤A与E反应有气体生成 ⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质
请填空:
⑴在②和③的反应中,生成的沉淀物质的化学式(分子式)是 AgCl 。
⑵A是 Na2CO3 ,B是 HCl ,C是 AgNO3 ,D是 BaCl2 ,E是 NaHSO4 。
⑶A与E反应的离子方程式是 CO+2H+=CO2↑+H2O
15.(05全国卷Ⅲ)(15分)下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物:
已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)跟物质F反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式):
A CaC2 、B H2O 、D C2H2 、E CO2 、H Ca(HCO3)2
四.巩固提高
1.下列各组物质中,不属于同素异形体的是 B )
A 金刚石、石墨 B 水、重水
C 氧气、臭氧 D 晶体硅、无定形硅
2.下列物质中,能直接用作半导体材料的是 C
A 金刚石 B 石墨 C晶体硅 D 水晶
3.下列叙述能确定是ⅣA族元素的是 D
A 原子核外有4个电子 B 有+2和+4两种化合价
C 易形成共价化合物 D 原子最外层有4个电子
4.近年科学家制得一种新的分子,它类似足球的空心结构,化学式为C60。
下列说法中正确的是( B )
A C60是一种新型的化合物,有着重要的应用 B C60是碳的一种同素异形体
C C60分子中含有离子键 D C60的相对分子质量为720 g / mol
5.下列元素的最高氧化物对应水化物中酸性最弱的是 A
A Si B P C S D Br
6.不能通过化合反应来制取的物质是 B
A SiCl4 B H2SiO3 C Na2O2 D CaSiO3
7.下列变化属于氧化还原反应的是 CD
A 石灰石煅烧生成CO2和CaO B 纯碱、石灰石、石英共熔制玻璃
C 硅与氢氧化钠溶液反应 D 过氧化钠吸收CO2放出氧气
8.下列大气污染物中,能跟人体血红蛋白结合而引起中毒的气体 C
A SO2 B CO2 C CO D H2S
9.下列物质中熔点最高的是 B
A CsCl B SiO2 C CO2 D Ar
10.下列各组酸的强弱比较中,正确的是 A
A H3PO4>H2CO3>H2SiO3 B H2CO3>H2SiO3>H3PO4
C H2SiO3>H3PO4>H2CO3 D H2SiO3>H2CO3>H3PO4
11.下列化学方程式中,正确的是 CD
A Na2CO3+H2SiO3=Na2SiO3+CO2↑+H2O B C+SiO2CO2↑+Si
C SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ D CO+CuOCu+CO2↑
12.下列离子方程式正确的是 C
A 向石灰石中加稀硫酸 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
B 向澄清石灰水中通入过量二氧化碳 CaOH2+2CO2=Ca2++2
C 氯化氢通过饱和小苏打溶液 +H+=H2O+CO2
D 向碳酸氢钙溶液中加足量烧碱溶液 Ca2+++OH =CaCO3+H2O
13.只用一种试剂就能将Na2SiO3、Na2CO3、MgCl2、BaHCO32四种无色溶液区别开来,这种试剂是 D )
A 氢氧化钠溶液 B 澄清石灰水 C 2 mol / L 盐酸 D 2 mol / L 硫酸
14.碳族元素位于周期表中的第 族,碳原子的电子式是 ,硅的原子结构示意图是 ,C60、金刚石和石墨等由碳元素形成的性质不同的单质,是碳的 。在质量为12克由12C形成的金刚石中,含有的共价键的物质和量是 2mol ;CO2是含有 键的 分子填“非极性”或“极性”,其结构式是 ,形成的晶体是 晶体,在高温高压等特殊条件下,可将CO2转化为硬度超过SiO2的晶体,则在这样的晶体中与一个C原子紧邻的氧原子有 4 个,在44克该晶体中含有 4NA 个C—O键。
15.SiO2属_______性氧化物,它__________直接跟水化合成对应的酸,但它是_________酸的酸酐。实验室里盛放碱液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞,而常用木塞或胶塞是因为(用化学方程式表示) 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O ;玻璃瓶也不能盛装氢氟酸,是因为(用化学方程式表示): SiO2+4HF=SiF4+2H2O 。
16.配平下列化学方程式,标出电子转移方向和数目:
4 Mg + 1 SiO2 = 1 Mg2Si + 2 MgO
该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是 3:1 。
第二讲 硅 二氧化硅 无机非金属材料
课题:硅 二氧化硅 无机非金属材料 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法,能从几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 掌握
2.了解硅酸盐工业的含义和原理,掌握水泥和玻璃的工业制法,化学成分和化学反应原理。 掌握、了解
3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途 了解
考点预览:1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法,能从几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 2.了解硅酸盐工业的含义和原理,掌握水泥和玻璃的工业制法,化学成分和化学反应原理。3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。
一。考点回顾
(一)硅及其化合物
1、硅:
(1)存在:在地壳里,硅的含量在所有元素中居第二位,仅次于氧,全部以化合态存在。硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
(2)物理性质:晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,它的结构类似于金刚石,熔沸点较高,是良好的半导体材料。
(3)化学性质:
在常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其它物质(如氧气、氯气、硫酸、硝酸)起反应。在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合;在高温下才能跟氢气反应,表现弱氧化性。试写出下列反应的方程式:
硅与氟气反应: Si+4HF==SiF4+2H2↑
硅与氢氟酸反应: SiO2+4HF=SiF4+2H2O
硅常温即可与碱液反应并放出H2,表现出与Al有相似性。
硅与NaOH溶液反应: Si + 2NaOH + H2O =Na2SiO3 + 2H2↑
铝与NaOH溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
(4)硅的制备:
制粗硅:粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得:Si02+2C==Si+2C0↑,
主要副反应为:Si02+3C==SiC+2C0↑
制高纯硅:
将上面反应制出的粗硅(所含的杂质有C、Si02、SiC等),再与Cl2反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:

(5)、硅的用途:硅可用来制作合金;高纯硅可作半导体材料。
2、二氧化硅
(1)物理性质:二氧化硅是一种坚硬难熔的固体,属于原子晶体,硬度、熔点都很高。天然
的二氧化硅也叫硅石。石英、水晶、沙子主要成分是二氧化硅。
(2)化学性质:二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它
是一种酸性氧化物,所以能跟碱性氧化物或强碱反应。
写出下列反应方程式:
氢氟酸不能盛放在玻璃容器中:SiO2+4HF=SiF4+2H2O
碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中:SiO2+2NaOH == Na2SiO3 + H2O
高温下生石灰与石英反应:SiO2+CaO ==CaSiO3
(3)二氧化硅的用途:
二氧化硅是制造光导纤维的主要原料;石英用于制石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
3、硅酸、原硅酸、硅酸盐
、硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸,它的酸性比碳酸还弱。
CO2通入硅酸钠溶液:: CO2 (少量)+Na2SiO3+2H2O==H4SiO4↓+Na2CO3
2CO2 (足量)+ Na2SiO3+3H2O==H4SiO4↓+2NaHCO3
、原硅酸(H4SiO4):H4SiO4 == H2SiO3 +H2O
、硅酸盐的书写
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,(粘土的主要成分是硅酸盐,粘土是制造陶瓷器的主要原料)组成可用氧化物的形式表示。一般从左到右依次为:活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。
例如:  硅酸钠Na2SiO3 (Na2O·SiO2); 镁橄榄石Mg2SiO4 (2MgO·SiO2);
   高岭石A12(Si2O5)(OH)4 (A12O3·2SiO2·2H2O)
硅酸钠的水溶液俗称水玻璃(但它和玻璃的化学成分并不相同),是一种矿物胶,可作粘合
剂,防腐剂。
二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较
项目 CO2 SiO2
类别 酸性氧化物 酸性氧化物
晶体类型 分子晶体 原子晶体
熔点和沸点 低 高,硬度大
化学性质 与水反应 CO2 + H2OH2CO3 不溶于水,与水也不反应
与碱反应(NaOH) CO2 + 2NaOH=Na2CO3+H2OCO2 + NaOH=NaHCO3 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与酸反应 ------------------------------------------- SiO2+4HF=SiF4+2H2O
与盐反应 C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH +NaHCO3Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 2Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑(难挥发酸酐→易挥发酸酐)
联系 Na2SiO3+CO2+2H2O==H4SiO4↓+Na2CO3H4SiO4==H2SiO3+H2O, H2SiO3==SiO2+H2O(硅酸不稳定)
(二) 硅酸盐工业:
以含硅物质为原料经加热而制成硅酸盐产品的工业,叫做硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等的工业都属于硅酸盐工业。
水泥、玻璃、陶瓷的比较
水 泥 玻 璃 陶 瓷
生产原料 粘土、石灰石、石膏 纯碱、石灰石、石英(过量) 粘土
生产设备 水泥回转窑 玻璃窑
生产原理 将原料磨细,混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ 烧制前在坯体上涂彩釉
主要成分 硅酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)铝酸三钙(3CaO·A12O3) Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)
重要性质 具有水硬性,跟水掺和搅拌并静置后,很容易凝固变硬 无固定熔点,在一定温度范围内逐渐熔化(玻璃态物质) 具有抗氧性,耐高温,绝缘,易成形
种类 矿渣硅酸盐水泥、沸石岩水泥 有色玻璃:(加入Co2O3后的玻璃呈蓝色,加入Cu2O后的玻璃呈红色.普通玻璃呈淡绿色是因为原料中混有Fe2+、石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃 土器、陶器、炻器、瓷器
思考:制水泥时加入石膏,其作用是
(三).新型无机非金属材料
最初的无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,所以,硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.随着科学和生产技术的发展,以及人们生活的需要,一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来,如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等,这些材料称为新型无机非金属材料.
新型无机非金属材料的特性主要有:①能承受高温,强度大;②具有电学特性;③具有光学特性;④具有生物功能.
高温结构陶瓷和光导纤维
高温结构陶瓷 光导纤维(光纤)
氧化铝陶瓷(人造刚玉) 氮化硅陶瓷
性能 经受高温,不怕氧化,耐酸碱腐蚀,硬度大,耐磨损,密度小 传导光能力很强,能同时传输大量信息;抗干扰性能好,不发生电磁辐射;通讯质量高,能防止窃听;质量小且细,不怕腐蚀,铺设方便
主要用途 用作高级耐火材料;制造刚玉球磨机;制作高压钠灯的灯管 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件;制造柴油机 用作长途通讯的干线;用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等;用于能量传输和信息传输
本章.知识网络:
二。典型例题
[例1]炸药爆炸的瞬间,可以产生400000atm的超高压和5000℃的超高温,完全能达到石墨转化成金刚石的条件,你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是 ( C )
A.形成高压条件 B.吸热降低温度
C.防止碳粉燃烧 D.溶解爆炸产生的气体
[例2] 二氧化硅的熔沸点较高的原因是 (BC)
A.二氧化硅中,硅氧原子个数之比为1∶2 B.二氧化硅晶体是立体网状的原子晶体
C.二氧化硅中,Si-O键的键能大 D.二氧化硅晶体中原子以共价键相结合
[例3] 下列说法正确的是 ( B )
A.二氧化硅溶于水显酸性
B.二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
[例4]物质A是一种高熔点化合物,不溶于硫酸,硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应,生成化合物B,同时放出气体C;把气体C通过B的溶液中,则得到化合物D;D在干燥空气中转变为化合物E;将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式:A__SiO2__、B__Na2SiO3__、C_CO2___、D_H4SiO4___、E__H2SiO3__。
[例5] 如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内(如果不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。1.可供选择的试剂:A.盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.氧气D.水 E.二氧化碳
Ⅰ.可选用的操作:①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶


[例6] 锗是ⅣA族元素,它的单质晶体是一种良好的半导体材料,广泛用于电子工业,锗可以从燃烧的烟道灰中提取,其过程如下:


试写出上述过程中①、③、④步反应的化学方程式。
①_GeO2+4HCl==GeCl4+2H2O__;③_H4GeO4GeO2+2H20_(或H2GeO3GeO2+H2O);
④_GeO2+2H2Ge+2H2O__;
[例7]矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为:
2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成
①KAlSi3O8: K2O·Al2O3·6SiO2 ②Al2Si2O5(OH)4: Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)上述反应能够发生的原因是___酸性H2CO3>H4SiO4.__
[例8](1)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起,然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质( D )
A.光导纤维 B.有机玻璃 C.人造纤维 D.砖瓦
(2)属于新型无机非金属材料的是 ( B )
A.钢化玻璃 B.碳化硼玻璃 C.合成橡胶 D.硼酸盐玻璃
(3)人造骨是一种新型无机非金属材料,它类似于人骨和天然牙的性质结构,这是利用了这类材料的_生物学特性_特性,人造骨可以依靠从人体体液中被充某些离子形成新骨,可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中__D___离子形成新骨。
A.Ca2+ B.Cl- C.Na+ D.PO43-、Ca2+
三 高考真题
1.(2001广东理综25)石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石(用①表示),在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰(用②表示),并放出气体(用③表示)。生石灰在建筑业上主要用作粘合剂,一般先使它“熟化”变成熟石灰(用④表示),熟石灰与砂子混合成灰泥用于砌筑砖墙。经过一段时间后灰泥中的熟石灰变成另—固体物质(用⑤表示)。用下列化学式表示着5种物质都正确的是( C )
A.①Ca(OH)2,②CaO,③SO3,④CaSO4,⑤CaSO4
B.①CaO,②Ca(OH)2,③CO,④CaCO3,⑤CaSiO3
C.①CaCO3,②CaO,③CO2,④Ca(OH)2,⑤CaCO3
D.①CaCO3,②CaO,③SO2,④CaSiO3,⑤Ca(OH)2
2.(2004上海综合15)玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( C )。
A.烧碱 B.纯碱 C.氢氟酸 D.盐酸
3.(2004北京)近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法不正确的是(B)
A. 由二氧化碳合成金刚石是化学变化
B. 金刚石是碳的一种同位素
C. 钠被氧化最终生成碳酸钠
D. 金刚石中只含有非极性共价键
4.(05全国卷Ⅱ)26.(13分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:
⑴形成单质A的原子的结构示意图为 ,它的最高化合价为 +4 。
⑵B的化学式(分子式)为 SiO2 ,B的晶体类型为 原子晶体 。
B和碳反应生成A和E的化学方程式是 SiO2+2CSi+2CO↑ 。
⑶C的化学式(分子式)为 CaSiO3 ,D的化学式(分子式)为 Na2SiO3 。
四 自我检测
1.有一粗铝内含Fe和Si,取等质量样品两份,分别投入稀盐酸和稀强碱中,放出等物质的量的气体,则Fe和Si的关系为( BC
A.物质的量比为1:1 B.物质的量比为2:1
C.质量比为4:1 D.质量比为2:1
2.现有下列五个转化:①Na2CO3→Na2SiO3;②CuSO4→CuCl2;③SiO2→H2SiO3;④CuO→Cu(OH)2;⑤Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2,其中不可能通过一步反应实现的是 ( B)
A.只有①和② B.只有③和④ C.②③和④ D.②③④和⑤
3.某溶液中含有ClO-、SiO32-、AlO2-、S2-等四种离子,若向其中加入过量的盐酸溶液,微热并搅拌,再加入过量NaOH溶液,溶液中大量减少的阴离子是 ( AD)
A. ClO-、 B.SiO32-、 C.AlO2-、 D.S2-
4.下列说法正确的是( BD)
A.二氧化硅溶于水显微酸性
B.从碳到铅,气态氢化物稳定性越来越弱
C.碳族元素不能形成离子化合物
D.硅跟氢氧化钠溶液反应中,硅作还原剂,水作氧化剂
6.“9 11”事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染,容易使石棉吸入者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为:Ca2MgxSiyO22 (OH)2 ,x、y的值分别是 ( B )
A.8,3 B.5,8 C.3,8 D.5,5
7常温下不能和单质硅反应的试剂是 ( B )
A 氢氟酸 B 浓硝酸 C 氢氧化钾溶液 D 氟气
8镁橄榄石Mg2SiO4可以用下列哪一种氧化物形式表示 B
A MgO·SiO2 B 2MgO·SiO2
C MgO·2SiO2 D MgO·3SiO2
9二氧化硅是酸性氧化物是因为 C
A 硅是非金属 B 它是非金属氧化物
C 二氧化硅能跟氢氧化钠反应生成盐和水
D 它的对应水化物是弱酸,能溶于水
10列叙述中,错误的是 D
A 硅在地壳中的含量仅次于氧,居第二位
B 硅是构成矿物和岩石的主要元素
C 硅和锗相似,是良好的半导体材料
D 硅的化学性质不活泼,常温下与氧气、酸、碱都不反应
11列化合物中,氧化钙的质量分数为483%的是 B
A 3CaO·SiO2 B CaO·SiO2
C 2CaO·SiO2 D 3CaO·Al2O3
12于氮化硅陶瓷的性能,下列说法不正确的是 B
A 是一种超硬物质,本身具有润滑性且耐磨损
B 抗腐蚀能力强,不与任何酸反应
C 耐高温,不易传热
D 高温时也能抗氧化,且能抗冷热冲击
13、A、B为两种单质,常温下均为固体。在元素周期表中,A、B两种元素同周期且原子半径A>B。分别取三份完全相同的质量均为1.520g的A、B混合物粉末进行如下实验。
①向第一份试样中加入过量的盐酸,充分反应后放出0.896L气体(标准状况,下同),还余下0.560g残渣。
②向第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液,充分反应后放出0.896L气体,还余下0.960g残渣。
③将第三份试样隔绝空气加强热后,生成一种固体。冷却后,在隔绝空气的条件下加入足量稀盐酸,该固体全部溶解,产生xL气体。
(1)单质A是__Mg___。
(2)混合物中B的质量分数为__36.8/100
(3)写出实验③中有关反应的化学方程式,并计算x的值。

,x=0.448l。
8.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种元素,它们能发生如下图所示的变化。且该元素的单质用R表示能与强碱溶液反应生成盐Na2RO3和氢气。
1 写出这五种物质的化学式:A SiO2 、B CaSiO3 、C Na2SiO3 、D Si 、E H2SiO3或H4SiO4 。
2 写出下列反应的化学方程式:
A D: 2C+SiO22CO↑+Si
A B: SiO2+CaCO3(固)CaSiO3+CO2↑
A
B
C
D
E
F
G
E
B
B
F
HF
SiF4
H2O
Cl2
H2
SiO2
SiO2
CaCO3
O2、FeO
SiC
H4SiO4
SiCl4
Na2SiO3
SiO2
Si
高温
CH4
Na2O、NaOH
CaCl2
Ca(OH)2
Na2CO3
CO2
A+E
(1)B,④ (2)D,④,⑤ (3)A,④ (4)A,④ (5)③ (6)②
C
Na2CO3、Δ
Δ
Ca(HCO3)2
CaO
Ca(OH)2
CaC2
H2O
H2O
CaCO3
CO2+ H2O
C
CuO、O2
Fe2O3
HNO3、H2SO4、O2、
O2
Mg
HCl、FeCl3、SiO2
NaOH
C
NaOH
H+、CO2+H2O
H2SiO3
CO2
B
C
D+H2O
加碳
高温
加氧化钙
高 温
加氢氧化钠
加 热
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(Z案)第 1 页 共 16 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第三单元 物质的量
课题:物质的量 气体摩尔体积 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.理解相对原子质量、相对分子质量的涵义。 理解
2.掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。 掌握
3.理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积(相应单位为 mol、g·mol-1、L·mol-1)的涵义。理解阿伏加德罗常数的涵义和阿伏加德罗定律的应用。 理解
4.掌握有关物质的量的计算。 掌握
考点预览:1.相对原子质量、相对分子质量的涵义。2。物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。3。物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积(相应单位为 mol、g·mol-1、mol·L-1、L·mol-1)的含义。阿伏加德罗常数的含义和阿伏加德罗定律的应用。4。物质的量的计算。
第一讲 物质的量和气体摩尔体积
一、知识要点
1.物质的量
(1)概念:物质的量是国际规定的七个基本物理量之一,是表示物质所含 数目多少的物理量
(2)符号: (3)单位:
2.摩尔
(1)概念:摩尔是 的单位,每1mol物质含有 个微粒。
(2)符号:
(3)说明:①当描述物质的物质的量(使用摩尔)时,必须指明物质微粒的
或 ,不能是宏观物质名称;②常见的微观粒有: 、 、 、
、 、 或它们特定的组合;③当有些物质的微观粒子只有一种时,可以省略其名称。
3.阿伏加德罗常数
(1)含义:实验测定 g 中碳原子的个数
(2)符号: (3)单位:个/mol
(4)说明:①NA的基准是12g碳-12中的原子个数;②12C不仅是摩尔的基准,而且还是 的基准;③NA是一个实验值,现阶段常取 这个近似值;④要注意NA与6.02×1023的区别。
4.摩尔质量
(1)概念:单位 的物质的质量
(2)符号: (3)单位:
(4)说明:①注意与化学式的式量相比较,区分其中的差异。②化学计算题中常会用平均摩尔质量,注意跟平均相对分子质量的差异。③与1mol物质的质量的比较。
5.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体的体积
(2)符号: (3)单位:
(4)标准状况下的气体摩尔体积:①标准状况:0℃、1atm即1.01×105Pa;②理想气体。③标准状况下的气体摩尔体积约为 L·mol-1。
(5)影响物质体积大小的因素:
①构成物质的 的大小(物质的本性)
②结构微粒之间 的大小(温度与压强来共同决定)
③结构微粒的 (物质的量的大小)
影响固态或液态物质体积大小的因素是 ,影响气态物质体积大小的因素是 (用①②③填空)
二、公式小结
1. m、n、N之间的计算关系
(1)计算关系: 。
(2)使用范围:只要物质的组成不变,无论是何状态都可以使用。
2.V、n、N之间的计算关系
(1)计算关系: 。
(2)使用范围:
①适用于所有的气体,无论是纯净气体还是混合气体。
②当气体摩尔体积用22.4L·mol-1时必须是标准状况。
3.混合气体的平均相对分子质量的有关计算
(1)基本计算关系:
(2)变换计算关系:① = ② =
(3)使用范围:①:(1)的计算式适用于所有的混合物的计算
②:(2)中的计算式只适用与混合气体的有关计算
③:(2)中的两个计算式之间应用了阿伏加德罗定律
4.密度与相对密度
(1)密度
①计算表达式:
②使用说明:A.适用于所有的物质,不受物质状态的限制,也适用于所有的混合物
B.所有物质:,标准状况下气体
(2)相对密度 ①计算表达式:
②使用说明:A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比;B.既可以用于纯净气体之间的计算,也可以用于混合气体之间。
三。考点精析
1。物质的量(n)是指微观粒子多少的物理量,其单位是摩尔(mol)。微观粒子可以是分子、原子、电子、质子、中子以及他们的特定组合。物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。物质的量的大小,可衡定物质所含微粒的多少,但物质的量的数值并不是微粒的个数,它的个数应该是物质的量乘以NA(近似值:6.02×1023mol-`)。使用摩尔时,一定要指出物质的名称或写出化学式。如1molH2,1molH+,而不能写成“1mol氢”。
2。阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。如果改变了它的标准,则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因素并不会因此而改变。
3 .摩尔质量与温度、压强无关;不同的物质一般不同。(H3PO4和H2SO4;CO、C2H4、N2;CaCO3和KHCO3相同);
4.气体摩尔体积是对气体而言,并且是在标准状况(0℃,1.01×105Pa)下1mol气体的体积。若不在标准状况下或不是气体就不适用。如:标准状况下,辛烷是液体,不能用气体摩尔体积进行计算。研究对象是——气体(包括混合气体),但概念中的“任何气体”却不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、碘蒸气等。量的标准是——1mol,结论——约是22.4L.外界温度和压强影响气体体积的大小,但气体的质量和物质的量的多少则不受其影响。
5。阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。该定律也适用于不反应的混合气体。
理想气体状态方程:PV=nRT(P—气体的压强,单位Pa;V—气体在给定条件下的体积,单位m3;T—绝对温度,单位K;n—物质的量,单位mol;R—摩尔气体常数,数值为8.314J·mol-1·K-1)。
根据气态方程PV=nRT,结合n=N/NA、n=m/M、V=m/ρ,阿伏加德罗定律有如下推论:
推论1 同温同压下,两气体的体积之比等于其 之比,等于 之比。即T、P相同时, (写表达式)
推论2 同温同体积下,两气体的压强之比等于其 之比,等于其 之比。即T、V相同,, (写表达式)
推论3 同温同压同体积下,两气体的质量之比等于其 (或相对分子质量)之比。即T、P、V相同, (写表达式)
推论4 同温同压下,两气体的密度之比等于其 (相对分子质量)之比。即T、P相同,, (写表达式)
推论5 同温同压同质量下,两气体的体积与其摩尔质量(相对分子质量)成 比。即T、P、m相同,, (写表达式)
推论6 同温同压同质量下,两气体的密度与其物质的量成 比。即T、P、m相同,
(写表达式)
推论7 同温同体积同质量下,两气体的压强与其摩尔质量(相对分子质量)成 比。即T、V、m相同,, (写表达式)
四。专题讲解:质量守恒定律 阿伏加德罗常数及定律的应用
题型一:质量守恒定律的直接应用
【例1】2.1克相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体,在足量的O2中充分燃烧
后,立即通入盛有足量的Na2O2固体中,求固体增加的质量。(2.1克)
【例2】在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。
题型二:阿伏加德罗常数的直接应用
【例3】下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数) ( )
⑴常温常压下,1mol氮气含有NA个氮分子
⑵标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L,所含的气体的分子数约为NA个
⑶标准状况下,22.4LNO和11.2L氧气混合,气体的分子总数约为1.5NA个
⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下,其体积为22.4L
⑸常温下,18g重水所含中子数为10NA个
⑹常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
⑺常温常压下,任何金属和酸反应,若生成2g 氢气,则有2NA电子发生转移
⑻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
⑼31g白磷分子中,含有的共价单键数目是NA个
⑽1L1 mol L-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA
【规律总结】:1、为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查,命题者往往有意设置一些陷阱,增大试题的区分度,陷阱的设置主要有以下几个方面:
①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。
②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
④氧化—还原反应:考查指定物质参加氧化—还原反应时,常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。
⑤电离、水解:考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离,盐类水解方面的陷阱。
2、解题策略:要正确解答本类题目,首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”,审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次,要特别注意试题中一些关键性的字、词,要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”,对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。
【强调】温度和压强条件只影响气体的体积,而不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系,则与是否标准状况无关。
【练习1】(2001春季高考题)氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,下列说法正确的是 ( )
A.35Cl原子所含质子数为18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
题型三:阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
【例4】在一定体积的密闭容器中放入3升气体R和5升气体Q,在一定条件下发生反应:2R(气)+5Q(气)== 4X(气)+nY(气)反应完全后,容器温度不变,混和气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是
A、2 B、3 C、4 D、5
【练习2】(2001.全国)在120℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2 2H2O+2S B.2H2S+3O2 2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2 2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2 4H2O+4CO2
(1)若反应容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是 ;符合关系式d前=d后和V前=V后的是 (请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是 ;符合d前>d后和P前>P后的是 (请填写反应的代号)。
题型四:阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
【例5】在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子,AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。
题型五:阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
【例6】1体积SO2和3体积空气混合后,在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的___________%。
题型五:阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
【例7】 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中,点燃使之恰好完全反应,待恢复到原温度后,测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01×105Pa,同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据,写出该反应的热化学方程式。
题型六:阿伏加德罗常数的测定
【例7】现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤为:⑴将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m克NaCl固体并转移到定容仪器A中;⑵用滴定管向仪器A中加苯,不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度处计算出NaCl固体的体积为V ml,请回答下列问题:
⑴步骤⑴中A仪器最好用
A、量筒 B、烧杯 C、容量瓶 D、试管
⑵步骤⑵中用酸式滴定管还是碱式滴定管 ,理由是 ;
⑶能否用水代替苯 ,理由是 。
⑷已知NaCl晶体中,靠得最近的钠离子与氯离子间的平均距离为a cm,用上述方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为
【规律总结】阿伏加德罗常数的测定:
⑴单分子膜法:计算公式:
注:在水面上扩散的硬脂酸是(d-1)滴。
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),S:水槽中水的表面积(cm2),Vm:硬脂酸苯溶液的体积(cm3),m:称取硬脂酸的质量(g),A:每个硬脂酸分子的横截面积(2.2×10-15cm2), Vd:每滴硬脂酸苯溶液的体积(cm3),M:硬脂酸的摩尔质量(g·mol-1),d:滴入硬脂酸苯溶液的滴数;
⑵电解法:根据电量相等的计算公式:
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),m:阴极上析出金属的质量(g),n:阴极上析出金属所带电荷,M:阴极上析出金属的摩尔质量(g·mol-1),I:电流强度(A),t:电解的时间(s);
⑶晶体结构法:选取研究对象: 一个“晶胞”,求出其质量,根据ρ=m/V列式。
以氯化钠为例:一个“晶胞”的质量:58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1
一个“晶胞”的体积:x3(cm3)〔x:晶胞的边长(cm)〕
计算公式:ρ=m/V=(58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1)÷x3(cm3)
或者利用:阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
质量 体积
宏观: m (g) V (mL)
微观:4×58.5÷NA (g) x3 (cm3)
列式求得:
其中:m:取出氯化钠的质量(g);V:取出氯化钠的质量(mL) ;x:晶胞的边长(cm)。
五。典型例题
[例1]只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离?
(A)阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和质量;
(B)阿伏加德罗常数,气体的摩尔质量和体积;
(C)该气体的密度、体积和摩尔质量;
(D)阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度。
[例2]化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温、同压下)。
(1)A的化学式是_________,推断时的依据是________。
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列,则A分子的电子式是_________,结构式是_________。
[例3]同温同压下测得氢气密度为0.089g/L,某种有刺激性气味的气体X密度为2.857g/L,又知此气体是三原子分子且由两种元素组成,两元素的质量比为1:1。则气体X的化学式为________。
[例4]19世纪中期,某化学家为了测定元素X的摩尔质量而选择了如下的方法:他制备了含有元素X的四种化合物A、B、C、D,并测定了每种化合物中X的质量分数。在250℃时,四种化合物都是气态。将它们分别转移至预先抽成真空的四个等容积的烧瓶中,直到每个烧瓶内的压强达到1.013×105Pa。称每个烧瓶的质量,减去空瓶的质量后可得到烧瓶内气体的质量。用氮气重复这一过程,得到如下数据表:
气体 气体的质量(g) 气体中X元素的质量分数(%)
N2 0.652 —
A 0.849 97.4
B 2.398 68.9
C 4.851 85.1
D 3.583 92.2
请通过计算后确定元素X可能的摩尔质量(要求写出推算过程)。
高 考 真 题
(一)物质的量
1、(2005年广东高考题)为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A、10g甲烷所含有的电子数目为10NA
B、常温常压下,4g氦气所含有的中子数目为4NA
C、标准状况下,22.4L单质溴所含有的原子数目为2NA
D、电解食盐水若产生2g氢气,则转移的电子数目为2NA
2.(04年北京理综)用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.0.1mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为01.NA
B.1molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为 2NA
D.12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA
3.(04年上海高考)设NA为阿佛加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.46 g NO2 和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA
B.标准状况下22.4 L H2 中含中子数为2NA
C.1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA
D.1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
4.(04年天津理综)代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是 ( )
A.9g重水所含有的电子数为
B.1molMgCl2中含有离子数为
C.氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
D.1molC10H22分子中共价键总数为31NA
5.(2003年上海考)以NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A 53g碳酸钠中含NA个CO32-
B 0.1molOH-含NA个电子
C 1.8g重水(D2O)中含NA个中子
D 标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子
6.(03年广东、江苏高考题)设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A 常温常压下,11.2L氧气所含的原子数为NA
B 1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA
C 常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA
D 2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
7.(2002年上海高考题)NA为阿佛加德罗常数,下述正确的是( )
A.80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
B.1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA
D.在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2 NA
8.(2002年全国春季NA代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是( )
A.氯化氢气体的摩尔质量等于NA氯气分子和NA个氢分子的质量之和
B.常温常压下1mol NO2气体与水反应生成NA个NO3—离子
C.121g CCl2F2所含的氯原子数为2NA
D.62g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2 —离子数为NA
9.(2001上海考题)设NA为阿佛加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA
B.18g水中含有的电子数为10NA
C.46g 二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NA
D.在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA
10、(2000年理综)下列说法中正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
  A、NA个N2分子和NA个CO分子所含的电子数相等
  B、在标准状况下,11.2L氖气中含有NA个氖原子
  C、2 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有4NA个Na+
  D、NA个水分子的相对分子质量之和等于水的摩尔质量
11. (1999年全国高考题)下列说法正确的是(N表示阿伏加德罗常数的值)( )
  A.28g氮气所含有的原子数目为N
B.4g金属钙变成钙离子时失去的电子数目为0.1N
  C.lmol甲烷的质量与N个甲烷分子的质量之和相等
D. 标准状况下,22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为N
12. (1997年全国高考题)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
(A)在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
(B)在常温常压下,1 mol Ne含有的原子数为NA
(C)71 g Cl2所含原子数为2NA
(D)在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
13.(04年江苏高考题)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物,分别制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;加热该混合物,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体;用稀盐酸处理沉淀物,经洗涤和干燥,得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 molKMnO4的酸性溶液,MnO4-恰好完全被还原为Mn2+。
请回答以下问题:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ,阴离子是 。
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
(二)气体摩尔体积
1.(2005高考全国卷II)NA代表阿伏加德常数,下列说法正确的是( )
A.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.在常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.17g氨气所含电子数目为10NA
2.(2005年高考江苏理综)在一定条件下,l体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体(体积在相同条件下测定)X,则X的化学式是( )
A.AB B.A2B3 C.AB2 D. AB3,
3.(2005年全国理综卷III)在273K和101kPa的条件下,将2.00g氦气、1.40g氮气和1.60g氧气混合,该混合气体的体积是 ( )
A.6.72L B.7.84L C.10.08L D.13.44L
4.(2005年上海高考题)设阿伏加德常数为NA。则下列说法正确的是( )
A.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B.标准状况下,0.3mol二氧化硫中含有氧原子数为0.3NA
C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3NA
D.常温下,1L 0.1mol/L MgCl2溶液中含Mg2+数为0.2NA
5、(04年京浙理综)下列说法不正确的是 ( )
A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.常温常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2L
6.(04年上海高考)下列两种气体的分子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等体积等密度的CO和C2H4
C.等温等体积的O2和N2 D.等压等体积的N2和CO2
7.(2003年全国理综)在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A 原子数 B 密度 C 质量 D 质子数
8.(1998年上海高考题)设阿佛加德罗常数的值为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是 ( )
A.22.4nb/(NAm) B.22.4mb/bNA. C.22.4nNA/mb D.nbNA/22.4m
9、(1998年全国高考题)依照阿佛加德罗定律,下列叙述正确的是( )
A、同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
  B、同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
  C、同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
  D、同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
10.(1995年全国高考)下列说法正确的是,(NA表示阿佛伽德罗常数的值)( )
A.在常温常压下,11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1mol氦气含有的原子数为NA
C.32克氧气所含原子数目为2NA
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
11. (1994年全国高考)设NA代表阿佛加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
(A)2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
(B)2g氢气所含原子数目为NA
(C)在25℃,压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
(D)17g氨气所含电子数目为10NA
小专题:阿伏加德罗常数的常见陷阱及对策
陷阱一、物质状态陷阱
1、标准状况下,1L水所含分子数为1/22.4 NA ( )
2、标准状况下,2.24L苯中约含有0.6NA个碳原( )
3、标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5 NA( )
4、标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为8NA( )
5、标准状况下,22.4L甲烷和乙炔混合物所含的分子数为NA ( )
6、标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混和物22.4升,所含有的分子数为NA( )
陷阱二、状态条件陷阱
1、在常温常压下,11.2升氯气含有的分子数为0.5NA ( )
2、在25℃,压强为1.01×105Pa时,11.2升氮气所含的原子数目为NA( )
3、在标准状况下,0.5NA个氯气分子所占体积是11.2L ( )
4、在常温常压下,11.2升氧气所含的原子数目为NA( )
5、常温常压下,1 mol氦气含有的核外电子数为2NA ( )
陷阱三、物质结构陷阱
1、常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为2NA( )
2、同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同( )
3、0.5mol 甲基(―CH3)中约含有5NA个电子( )
4、常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA( )
5、1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA( )
6、1 mol D2O所含质子数为12 NA( )
7、标准状况下,22.4 L H2 中含中子数为2NA( )
8、 80g硝酸铵含有氮原子数为2NA( )
9、常温常压下,16g氧气和臭氧的混合物中含有NA个氧原子( )
10、46 g NO2 和 N2O4混合气体中含有原子数为3NA( )
陷阱四、电子转移陷阱
1、常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1 mol H2发生转移的电子数为2NA( )
2、 0.1molFe在0.1mol Cl2中完全燃烧失去的电子数为0.2 NA( )
3、0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA( )
4、6.4g铜与硫反应时失去的电子数为0.2 NA(  )
5、1mol Na2O2与足量水反应时失去2NA个电子 ( )
6、2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA( )
7、1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子( )
8、1molNa与足量O2反应生成Na2O或Na2O2均失去NA个电子( )
陷阱五、电离。水解陷阱
1、25℃时,1L pH=13的氢氧化钠溶液中含有NA个氢氧根离子 ( )
2、1L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA ( )
3、1L 1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA ( )
4、在1L 0.1mol/LNaHCO3溶液中,含0.1 NA 个HCO3―( )
5、在1L2mol/L的硝酸镁溶液中含有的硝酸根离子数为4NA ( )
陷阱六、化学键等的陷阱
1、12.4g白磷含有的P—P键数目为0.4NA ( )
2、7.8g苯中含有的碳碳双键数目为0.3 NA( )
3、1molC10H22分子中共价键总数为31 NA( )
4、0.1molSiO2中共价键总数为0.4NA( )
5、以任意比例混合的乙炔和乙醛混合气体共0.4mol,在O2中充分燃烧时,消耗O2的分子数为NA( )
巩固练习
1.与12.8g所含有原子数相等的NO的质量为 ( )
A. 3.0g B. 6.0g C. 9.0g D. 18.0g
2.下列情况中含微粒数目最多的是 ( )
A. 1mol中的H原子 B. 0.5mol中的电子
C. 0.6mol中的O原子 D. 1mol完全反应后失去的电子
3.代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A. 16g氧气所含的氧原子数为 B. 18g水所含的电子数为
C. 2.4g金属镁与盐酸(足量)反应失去的电子数为
D. 17g氨气所含电子数目为
4将钠、铁、镁、铝各取0.1mol,分别投入足量的稀中,充分反应后,放出的气体 ( )
A. 钠最多 B. 一样多 C. 铁最多 D. 铝最多
5.在9g水中投入1.15g金属钠,则所得溶液中分子和物质的量比是 ( ) A. 10:1 B. 9:1 C. 1:10 C. 90:1
6. 3.9g Na2O2溶于 g水中,才能使每1000个水分子中溶有1个。
7.A、B两种金属元素的相对原子质量之比为8:9。将两种金属单质按物质的量之比3:2组成混合物1.26g,跟足量的稀硫酸反应,共生成H20.06mol,且两种金属单质在反应中生成H2的物质的量相等。
⑴两种金属在与稀硫酸的反应中的化合价的最简单整数比为_____________。
⑵若反应中两种金属的化合价即为上述化合价最简整数比中的数值,则A的摩尔质量是___________g/mol,B的摩尔质量是___________g/mol。
8 .某固体仅由一种元素组成,其密度为,用X射线研究该固体的结果表明,在棱长为cm的立方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近( )
A. 32 B. 65 C. 120 D. 150
9.某氮的氧化物和灼热的铁的反应进行反应,在一个特定的实验中,2mol该氧化物通过500g(过量)红热的铁,生成1mol和1mol,该氧化物的化学式为 ( )
A. NO B. C. D.
10.在反应中,还原剂与氧化剂物质的量之比为 ( ) A. 1:5 B. 1:3 C. 5:1 D. 3:1
11.下列说法正确的是 ( )
A. 在标准状况下,1mol水的体积是22.4L
B. 1mol所占的体积一定是22.4L
C. 在标准状况下,个分子所占的体积约为22.4L
D. 标准状况下,28g和CO混合气体,体积约为22.4L
12.在一定温度下,物质W分解,其反应方程式,测得生成物组成的混合气体与的相对密度为18,则W的相对分子质量为 ( )
A. 27 B. 18 C. 36 D. 126
13.和的混合气体,在和下体积为aL,点燃使其反应后恢复至原条件,其体积变为bL,则原混合气体中为 ( )
A. B. C. D.
14.P和放在两容器中,控制不同条件,分别发生:(容器1),(容器2),若在两容器中分别放1mol P和1mol,充分反应后得到和的物质的量之比是 ( )
A. 1:1 B. 5:4 C. 4:3 D. 5:3
15. 用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为19,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体积为( )
A. B. C. D. 无法判断
16.在天平的两个托盘上各放一个盛有等体积稀硫酸的烧杯(每杯溶液中都含有mmol的H2SO4),调节天平使其平衡。然后在一个烧杯中加入ag铁粉,在另一个烧杯中加入bg镁粉,充分反应后,天平仍平衡。试用代数式表示在下列各种情况下,a与b的关系(关系式中可含m)。
①若,时,___________________________。
②若,时,___________________________。
③若,时,___________________________。
17.向某二价金属M的氢氧化物澄清溶液100毫升中加入过量的NaHCO3溶液生成MCO3沉淀,过滤,将沉淀置于足量盐酸中放出标准状态下的气体4.48升。将滤液加水稀释到250毫升,取出25毫升恰好与20毫升盐酸完全反应,并在标准状态下收集到1.12升气体。
(1)写出M的氢氧化物澄清溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式
(2)要计算金属M的相对原子质量,你认为还必须提供下列哪项数据?(填标号)
A M的氢氧化物的物质的量的浓度(设为2mol/L)
B M的碳酸盐的质量(设为39.4克)
C 与M的碳酸盐反应的盐酸的物质的量浓度
D 题给条件充足,不需要补充数据
(3)根据你的选择计算金属M的相对原子质量和加入NaHCO3溶液中NaHCO3的质量
第二讲 物质的量浓度
课题:物质的量浓度 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.掌握物质的量浓度的概念和物质的量浓度溶液的配制方法 掌握
2.掌握物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算 掌握
3.掌握有关物质的量浓度的计算。 掌握
考点预览:1.物质的量浓度的概念和物质的量浓度溶液的配制方法 2.物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算 3.有关物质的量浓度的计算。
一、知识要点
1.物质的量浓度
(1)概念:
(2)符号: (3)单位:
(4)说明:①物质的量浓度是溶液的体积浓度
②溶液中的溶质既可以为纯净物又可以为混合物,还可以是指某种
离子或分子。
2、溶液的配制:
(1)、百分比浓度的配制:
先计算出溶质和溶剂的量,然后在天平上精确地称出溶质的质量,倒入烧杯中,用量筒量取所需的溶剂,倒入放有溶质的烧杯中,用玻棒搅动,促使溶解。
[例]填空:配制50克5%的NaCl溶液:
计算:需要NaCl 克和水 克;
称量:用 称量所需NaCl,倒入 里;
溶解:用量筒量取 毫升水,即可近似地看作是 克水。把量取好的水倒入装有NaCl的烧杯里,用 搅拌,使NaCl溶解。这样可以制得50克50克5%的NaCl溶液。
(2)、 物质的量浓度溶液的配制:
①容量瓶:特点:
用途: 。容量瓶有各种不同规格,常用的规格有100mL、250mL、500mL和1000mL等。
物质的量浓度:表示在一定体积的溶液中所含溶质的物质的量,所以要使用容量瓶。
配制步骤:
(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
[例]配制100毫升0.2摩/升氯化钾溶液:
某学生将准确称量的1.49克氯化钾固体放入烧杯中,加入约30毫升蒸馏水,用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100毫升容量瓶中,然后往容量瓶中小心地加蒸馏水,直到液面接近刻度2~3厘米处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹面最低点恰好与刻度相切,把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
该生操作中的错误是
和 。
二、计算公式
1.物质的量浓度的计算(c、m、V、N之间的计算关系)
(1)计算关系:C==
(2)使用范围:
①以上计算关系必须是在溶液中使用 ②微粒数目是指某种溶质
③若溶液是由气体溶解于水形成的,要特别注意以下几点:
A.必须根据定义表达式进行计算
B.氨水中的溶质主要是NH3·H2O,但要以NH3为准计算
C.不要错误的用水的体积或气体与水的体积之和当作溶液体积,必须是通过计算最后溶液的体积。
2. .c、%、ρ之间的计算关系
(1)计算关系:C===
(2)使用范围:同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算
(3)推断方法:①根据物质的量浓度的定义表达式;②溶质的物质的量用·w%计算;③注意溶液体积的单位。
三、质量分数与物质的量、溶解度之间的关系
物理量 质量分数 物质的量浓度 溶解度
溶质单位
溶液单位
单 位
数值上关系 质量分数相同的两溶液物质的量浓度一般 等. 物质的量浓度相同的质量分数一般 等. 溶质溶解度相同的两溶液其在同一温度下饱和溶液的质量分数 等.
定 义
符号
表达式
相同点 都能示溶质和溶液的相对比值
转化关系
四、溶液的稀释
(1)溶液的稀释:
① × = × 或 × = × (溶质的质量守恒)
② (溶质的物质的量守恒)
(2)溶液混合: (溶质的物质的量守恒)。
五。典型例题
[例1]某无水易溶盐X,摩尔质量为Mg/mol,其溶解度为Sg.取其Wg加入VL蒸馏水,配制成密度为dg/mL,质量分数为A%,物质的量浓度为Cmol/L的澄清溶液.下式表示正确的是
A.1000d×A%=C×M B.
C.S=100W/1000V D.A%=W/(W+1000V)%]
[例2 ]已知98%的浓H2SO4的浓度为18.4mol· L—l,则49%的硫酸溶液的浓度为 ( )
A.等于9.2mol·L—1 B.大于9.2mol·L—1
C.小于9.2mol·L—1 D.不能确定
[例3]实验室里需用480mL0.1mol ·L-1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )。
(A)称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
(B)称取12.0g胆矾配成500mL溶液
(C)称取8.0g硫酸铜,加入500mL水
(D)称取12.5g胆矾配成500mL溶液
[例4]把100g浓度为18mol·L-1、密度为(g·cm-3) 的浓硫酸加到一定量的水中稀释成9mol·L-1的硫酸,则加入水的体积( )
(A)小于100mL (B)等于100mL
(C)大于100mL (D)等于mL
[例5]标况下将V L(摩尔质量为M g/moL)的气体A溶于100mL水中,得到溶液的密度是d g·mL-1,则此溶液物质的量浓度是( )。
(A) mol·L-1 (B) mol·L-1
(C) mol·L-1 (D) mol·L-1
高 考 真 题
1.(04年江苏理综)配制500mL 2mol/LNaOH溶液所需NaOH的质量为( )
A.80g B.20g C.50g D.40g
2.(03年江苏高考题)质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后,蒸发掉pg水,得到的溶液每毫升质量为qg,物质的量浓度为c。则溶质的分子量(相对分子质量)为( )
A B
C D
3.(03年江苏高考题)若以ω1和ω2分别表示浓度为a mol·L-1和b mol·L-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)( )
A 2ω1=ω2 B 2ω2=ω1 C ω2>2ω1 D ω1<ω2<2ω1
4.等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1︰2︰3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为( )
A 1︰2︰3 B 1︰6︰9 C 1︰3︰3 D 1︰3︰6
5.(2002年全国春季)今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL,0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL,这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是( )
A 1︰1︰1 B 3︰2︰1 C 3︰2︰3 D 1︰1︰3
6.(2001全国卷题题)在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、6 mol KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)( )
A.54、64、24 B.54、2、24 C.32、50、12 D.16、50、24
7. (1999年全国高考题)已知25%氨水的密度为0.91g.cm-3,5%氨水的密度为0.98g·cm-3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是( )
 A. 等于15%      B.大于15%     C.小于15%   D.无法估算
8、(1998年上海高考题)将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中,测得、,溶液的pH=1.0(假设溶液中H2SO4完全电离为H+和SO),则K+为 ( )
A.0.045mol/L B.0.035mol/L C.0.055mol/L D.0.040mol/L
9、(1998年上海高考题)在100g浓度为18mol/L、密度为ρ(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸,则加入的水的体积为( )
A.小于100mL B.等于100mL C.大于100mL D.等于100/ρmL
10、v将标准状况下的a升氯化氢气体溶于1000克水中,得到的盐酸的密度为bg/mL,则该盐酸的物质的量的浓度是(单位:mol/L)( )
    A、a/22.4   B、ab/22400  
C、ab/(2240+36.5a)  D、1000ab/(2240+36.5a)
11、(1998年全国高考题)有五瓶溶液分别是①10mL0.60mol/LNaOH水溶液 ②20 mL 0.50mol/L硫酸水溶液 ③30 mL 0.40mol/LHCl溶液 ④40 mL 0.30mol/LHAc水溶液 ⑤50 mL 0.20mol/L蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )
  A、①>②>③>④>⑤   B、②>①>③>④>⑤  
C、②>③>④>①>⑤   D、⑤>④>③>②>①
12、(1998年全国高考题)300毫升某浓度的NaOH溶液中含有60克溶质。现欲配制1摩/升NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
  A、1:4      B、1:5       C、2:1      D、2:3
13、(1997年上海高考题)将100mL升0.1mol/L的BaCl2溶液加入到100mL0.2mol/L的H2SO4溶液中,则溶液中存在的离子浓度关系是( )
A.c(H+)>c(Cl-)>c(SO42-)>c(Ba2+) B.c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)
C.c(H+)>c(Cl-)> c(SO42-) >c(Ba2+) D. c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)
14 (1997年上海高考题)实验室需用480mL0.1mol的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水 B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水 D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
15. (1997年全国高考题)密度为0.91 g·cm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度( )
(A)等于12.5% (B)大于12.5% (C)小于12.5% (D)无法确定
16 (1997年全国高考题)将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是( )
(A)KCl (B)Mg(OH)2 (C)Na2CO3 (D)MgSO4
17. (1995年全国高考)24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是 ( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
18. (1994年全国考)100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50 mL 0.2mol/LAl2 (SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-离子的物质的量浓度为( )
(A)0.20mol/L (B)0.25mol/L (C)0.40mol/L (D)0.50mol/L
19(2001全国卷题题25.(7分)标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12. 0 mol·L-1、密度为0.915 g·cm-3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的式量以 17.0计,水的密度以1.00g·cm-3计)
20.(2000年高考全国卷)(6分)将某温度下的KNO3溶液200g蒸发掉10g水,恢复到原温度,或向其中加入10gKNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度。
(2)原未饱和溶液中溶质的质量分数。
小专题:溶解度知识小结
一、固体的溶解度
1.溶解度的定义:一定温度下,某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2.固体溶解度的“温、饱、剂、质”四要素。
(1)因为温度变化对溶解度大小有影响,所以要指出“在一定的温度下”。
(2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个标准。规定用“100g”溶剂作标准。
(3)因为每种物质在同一温度下,在一定量的溶剂里达到饱和状态和不饱和状态时,溶解的量不相同,所以规定不同固体物质溶解度都应该达到饱和状态。
(4)固体溶质的量的单位规定为克,这样与溶剂的量的单位一致。
例:以下四句话错在哪里?
(1)l00g水中最多溶解38g氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是38g。
(2)在10℃时,烧杯内水中最多溶有140g硝酸铵,所以硝酸铵在水中的溶解度是140g。
(3)在60℃,100g水中溶有75g硝酸钾,所以60℃时硝酸钾的溶解度为75g。
(4)60℃,100g水中最多溶解124g硝酸钾,所以硝酸钾在这温度下的溶解度是124。
3.影响固体物质溶解度的因素:温度。
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大,如硝酸钾等。少数物质的溶解度随温度的变化改变很小,如食盐,极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如熟石灰。各物质在某一温度的溶解度都是由实验测定的。
二、溶解度曲线
表示某物质在不同温度下的溶解度曲线只有3类:即溶解度(s)随温度(T)上升,明显增大(KNO3),增大不多(NaCl)或下降[Ca(OH)2]。各物的溶解度曲线常常被用来判断如何制备这些物质以及选用什么方法提纯某物或能否除去某物。
(1)溶解度曲线的意义
  ①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度。
  ②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值或溶解度随温度的变化情况。
  ③不同物质在同一温度时的溶解度数值。
  (可比较某一温度下不同物质溶解度的大小)
  ④两条曲线的交点,表示在交点所示的温度下两种物质的溶解度相同。
(2)溶解度曲线的应用
三、气体的溶解度
1.气体溶解度的定义:某气体在压强为1.013×105Pa一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积数。
说明:①因为气体质量称量较困难。所以气体溶解度是用“l体积溶剂里能溶解气体的体积数”表示。  ②由于气体的体积受温度和压强的影响较大,需要指明“在一定温度下”,压强为1.013×105Pa。  ③和固体溶解度一样应该指明“达到饱和状态”。  ④气体的溶解度没有单位,气体和溶剂的体积单位要一致。
例如0℃时,氧气的溶解度为0.049,就是指在0℃氧气在压强为1.013×105Pa时,l体积水最多能溶解0.049体积氧气。
2.影响气体溶解度的因素;
(l)内因:决定于气体的性质。 (2)外因:温度和压强。
说明:当压强一定时,温度越低,在一定体积的溶剂中,溶解气体的体积将越大;温度越高,在一定体积的溶剂中,溶解气体的体积反而越小。当温度一定时,压强越大,在一定体积溶剂中溶解气体体积也越大。反之,溶解的也越少。
例如:给汽水加压,大量的二氧化碳气体就会溶解在其中,这样当打开瓶盖后,液面压强减小,二氧化碳的溶解度随之减小,于是就从溶液中逸出。又如,加热水时,起初可见容器内壁有很多气泡,这是由于随着温度升高,空气在水里的溶解度减小的原因。
归纳:可见在一定温度下的饱和溶液中,溶解度跟溶质、溶剂和溶液质量之间存在定量的关系: 溶质的质量∶溶剂的质量=S∶ 100克 或 溶剂的质量∶溶液的质量=S∶(S+100)克
巩固练习
1. 分别用浓度都为0.1mol/LNaCl的溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液与AgNO3溶液反应,产生质量相等的氯化银沉淀。消耗这三种溶液的体积比为 ( )
A . 1:2:3 B. 3:2:1 C. 2:3:6 D. 6:3:2
2.10mL0.8mol/LMn+的溶液,恰好能沉淀30mL0.4mol/LCO2-3的溶液,则n为 ( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.定量MnO2与VmL10mol/L的盐酸共热制氯气,标准状况下产生2.24L氯气,则V的取值应为 ( )
A . V=20 B . 2040
4.将5g某金属加入100mL4mol/L的硫酸溶液中,当硫酸浓度降到原浓度的一半时(设溶液体积不变),金属还没有全部溶解,该金属可能是 ( )
A. Al B. Zn C. Fe D. Mg
5.用密度为1.32g/cm3的硫酸溶液逐滴滴入到BaCl2溶液中,直到沉淀恰好完全为止。已知所生成的溶液的质量等于原BaCl2溶液的质量,则H2SO4溶液的浓度为( )
A. 21.9% B. 42.31% C. 13.5mol/L D. 5.67mol/L
6.已知某溶液的①体积、②密度、③溶质和溶剂质量比、④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是( )
A. ①②③④    B. ①②③    C. ②④    D. ①④  
7.在溶液中含m g,取该溶液mL,加水稀释至4 mL,则此稀溶液中的物质的量浓度为_________。
8.质量为8.02g的铁片,放进1.0L0.90mol/L的CuSO4溶液中,过一段时间取出洗净、干燥后称量,质量变为8.66g。若认为溶液的体积没有变化,则Cu2+的浓度变为 ( )
A . 0.89mol/L B. 0.82mol/L C. 0.78mol/L D. 0.6mol/L
9.某学生用下列溶质配制一种混合溶液,已知溶液中[K+]=[Cl-]=1/2[Na+]=[SO42-],则选取的溶质可能是 ( )
A .KCl和Na2SO4 B.KCl、NaCl和Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4和K2SO4 D. KCl、K2SO4和Na2SO4
11.31.2g过氧化钠和100g水充分反应后所得氢氧化钠溶液的质量分数为( )
A.25.6% B.31.2% C.32.0% D.34.5%
12. 已知toC时,某物质的不饱和溶液ag,含溶质mg;若溶液蒸发bg水,并恢复到toC时析出溶质m1g。若原溶液蒸发cg水并恢复到toC时,则析出溶质m2g。用S表示该物质toC时的溶解度。下式中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
14.将溶质的质量分数为a%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使其溶质的质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1。则c1和c2的关系是 ( )
 A.c2=2c1   B.c2<2c1   C.c2>2c1   D.c1=2c2
15.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含1 g Ca2+,则NO3-离子的浓度是( )
 A.mol·L-1 B.mol·L-1 C. 1.25d mol·L-1 D. 2.5d mol·L-1
16.把80毫升NaOH溶液加入到120毫升盐酸中,所得溶液的pH值为2。如果混和前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,它们的浓度是 ( )
A.0.5摩/升 B.0.1摩/升 C.0.05摩/升 D.1摩/升
17. 在标准状况下,1 水中溶解了560 氨气,形成的溶液密度为0.9 ,该氨水中的溶质的物质的量浓度为 ( )
A. 17 B. 16 C. 15 D. 14
18.下列配制的溶液浓度偏高的是 ( )
A. 配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B. 配制盐酸溶液定容时,仰视容量瓶刻度线
C. 称取4 g 配制0.1 溶液1000 时,砝码错放左盘
D. 溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
E. 用1 g98%的浓加入4 g水中配制1:4硫酸溶液
F. 配制一定物质的量浓度的硫酸溶液最后在容量瓶中加水稀释到标线,塞好塞子摇动倒转混匀后,发现液高低于标线
G. 在100 无水乙醇中,加入2 g甲醛溶液配制2%的甲醛的酒精溶液
H. 在80 水中,加入18.4 硫酸溶液20 ,配制3.68 稀
19.A、B两只质量不等的烧杯各放入质量不等但均含有9.8g溶质的硫酸溶液,分置于托盘天平的左右两盘,天平不平衡。再分别在A、B两烧杯中加入质量相等的铁粉和锌粉,反应停止后,发现天平平衡,则
①反应前A、B两烧杯(含内置硫酸溶液)的最大质量差是______________。
②此情况下,铁粉和锌粉质量的取值范围是___________________________。
20.为了配制一种培养液,需要用含有Na2HPO4和NaH2PO4(它们的物质的量之比为3:1)的混合液。每升混合液中含磷元素0.1mol。现用4.0mol/LH3PO4溶液和固体NaOH配制2.0L混合液,需取该H3PO4溶液多少毫升和NaOH多少g?
第三讲 有关物质的量的计算
课题:有关物质的量的计算 目标要求 完成情况
考纲要求: 1.掌握有关物质的量的综合计算的方法 掌握
2.掌握物质的量应用于方程式的计算方法 掌握
考点预览:1.物质的量的综合计算 2.物质的量应用于方程式的计算
一。[知识综合脉络]
1。物质的量、相对原子质量、摩尔质量等化学常用计量的综合应用网络:
2.常用计算方法:差量法、守恒法、讨论法、极限法、十字交叉法、平均值法等。
、差量法:差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。
例1:取Na2CO3和NaHCO3混合物9.5g先配成稀溶液,然后向该溶液中加入9.6g碱石灰,充分反应后Ca2+、HCO3-、CO32-恰好转化为沉淀,再将反应器内水蒸干,可得20g白色固体,求:(1)原混合物中Na2CO3和NaHCO3质量;
(2)碱石灰中CaO和NaOH质量。
例2:某丁烷和乙炔的混合物0.1mol与20LO2(标况,O2过量)完全反应,将所得混合物通入足量Na2O2固体粉末中,使之完全反应,得标况下气体17.2L。通过计算确定原混合气体中各烃为多少克?
、讨论法:
例:取5.4克由某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物。该混合物
与足量的水反应。反应完毕,蒸发反应后得到的溶液,得到8克无水晶体。
试通过计算,判断该金属是哪一种碱金属?
.守恒法
例:将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m克配成250mL溶液,用1.0mol/L盐酸滴定,至终点时,用去盐酸30.0mL。若将上述样品mg加热至质量不变时,可得到固体多少克?
.极限法。
例:在500ml含有Fe3+ 、cu2+的溶液中投入11g铁粉,反应完全后过滤,所得固体物质经干燥后称重为9g。滤液中的金属离子用0.3mol OH-恰好使它们完全沉淀。试求原溶液中Fe3+ 、Cu2+的物质的量浓度。
。十字交叉法
例:用向下排气法在容积为V mL的集气瓶中收集氨气,由于空气尚未排净,最后瓶内气体的平均式量为21,将此盛满气体的集气瓶倒置于水中,瓶内水马上升到一定高度后,即停止上升,则在同温同压下,瓶内剩余气体的体
积为( )
A. V/2 B. V/3 C. V/4 D. 无法判断
。平均值法
例:锌、铁、镁三种金属中的两种混合物13g,与足量的盐酸反应产生的氢
气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )
(A)锌 (B)铁 (C)镁 (D)无法推断
三 高 考 真 题
1. (04年广东高考题)孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2(x、y为正整数且)
(1)孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1;石青则为3:1。请推算它们的化学组成。
孔雀石: ;石青: 。
(2)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO23.36L(标准状况下);加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
2.(03年上海高考题)超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
(1)称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况)。
①上述反应的化学方程式为 ;
②该样品中的A1N的质量分数为 。
(2)另取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AIN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭 g。
四。巩固练习
1。已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g,用硝酸处理,使磷转化成磷酸根。再加入某试剂,使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体(其相对分子质量以3.60×103计)0.504g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。(磷的相对原子质量以31.0计)
2。将一定量由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物A的蒸气与3.2g氧气混合点燃,再将生成的气体依次通过①盛有浓硫酸的洗气瓶②灼热的氧化铜③饱和石灰水(设 每个装置中的反应物均过量)。经测定①中增重3.60g ②中减重1.60g ③中增重8.80g。A 蒸汽的密度为3.393g/L(已换算成标准状况)。又测知A既能与碳酸钠溶液反应又能与金属钠反应,且均有气体生成,但分别得到的气体在相同条件下体积不同。试求该有机
物的分子式。
3。某化工厂每小时生产98%(质量分数)硫酸at(吨),为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
①该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。
②为满足题设需求,b%的下限等于 。
4。由A、E、G三种元素组成的化合物的分子式为AxEyGz。已知:①x、y、z均是整数,且x+y+z=9 ②将3.1克该合物完全分解,化合物中A、E、G完全转化成气体A2E4和E2G ③将分解后的混和气体通过通入氢氧化钠溶液后,溶液增重1.7克 ④将剩余气体通入含有8克溴的溴水中恰好使溴水完全褪色 ⑤如果与④中相同的气体在氧气中完全燃烧,可生成AO2和E2O,AO2可使澄清石灰水变浑浊 ⑥该化合物中G的质量分数为51.6%,请填写下列空格:
①A、E、G三种元素的名称:A ,E , ;
②该化合物的分子式是 ;
③已知同族元素性质相似,推测该化合物可能的同分异构体的结构简式是(写结构简式) 和 。
6。将m g Al2O3和Fe2O3的混合物溶于是100 mL 盐酸中,然后逐滴加入1 mol/L NaOH溶液,其结果如图所示:
①最初加入V1 mLNaOH溶液的
作用是 。
②盐酸的物质的量浓度
是 。
③若m g 混合物中Al2O3 与 Fe2O3
按不同比例进行上述实验(其他条件
不变),则V2的值会不会改变  
     (填“会”或“不会”),(V2—V1)的取值范围是                   。
0
V(NaOH)/mL
V3
V2
V1
n(沉淀)/mol
mx3
4MV
NA =
M
m×n×1.6×10-19×NA
I×t=
mAVd (d-1)
Vm SM
NA =
PAGE
1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第七单元 碳族元素 无机非金属材料
第一讲 碳族元素
课题: 碳族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 掌握
2.能熟练运用碳族元素原子结构的递变规律解释其性质的递变规律 熟练运用
3.掌握CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质在物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。 掌握
考点预览:1.碳族元素在元素周期表中的特殊位置导致性质上的特殊性。 2.碳族元素原子结构的递变规律与性质的递变规律。3.CO2与CO、CO2与SiO2、NaHCO3与Na2CO3这三组物质的物理性质、化学性质、制法、用途等方面的不同。
一。考点回顾
(一)碳族元素:
碳族元素的原子结构和性质。?
元素名称
元素符号
主要化合价 +2,+4, +2,+4 +2,+4 +2,+4 +2,+4
C、Si、Ge、Sn的+ 价化合物稳定,Pb的+ 价化合物稳定。
单质性质 色态 无色或黑色固态 灰黑色固态 灰白色固态 银白色固态 蓝白色固态
密度 呈增大趋势
熔沸点 逐渐降低
与H2化合 越来越难,锗、锡、铅不与氢气直接化合
氢化物(RH4) 稳定性:CH4 SiH4 GeH4 SnH4(填>、=、<)
主要氧化物 、 GeO、GeO2 SnO、SnO2 PbO、PbO2
最高价氧化物的水化物 化学式 、 Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4
酸碱性 酸性递碱 碱性递增(多为两性)
金属性、非金属性 非金属递减、金属性递增
(二)碳及其化合物
1碳单质:
(1)同素异形体:概念: 。碳的同素异形体有 、 和 等。其中, 晶体是正四面体空间网状结构,为原子晶体; 晶体是层状结构,为层状晶体,每层内的碳原子排列成 形。(看作混合型晶体); 称为足球烯,是 晶体。
(2)化学性质:碳单质常温下性质很稳定。
①可燃性:C+O2(足) ; C+ O2(不足) CO
②高温下,与氢、硫、硅等发生化合反应:C+ S (C表现还原性)
C+Si (C表现弱氧化性) C+ H2 (C表现弱氧化性)
③高温下,与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应,生成碳化物或还原出金属单质:
CaO+3C CaC2+CO CuO+C Cu+CO
SiO2+ C Si+ 2CO Fe2O3+3C 2Fe+3CO
④高温下,与水蒸汽发生反应 ,该反应用于工业制 。
⑤与氧化性酸发生反应:
C+ HNO3(浓) , C+ H2SO4(浓)
2.碳的氧化物(CO、 CO2)
CO CO2
物理性质 一氧化碳是无色、无嗅、难溶于水、可燃烧、有毒的气体,毒性与 相同。 二氧化碳是无色、无嗅的气体,密度比空气大,加压和降温下变为雪状固体叫 ,CO2无毒,但它是一种窒息性气体,可灭火。是造成 效应的主要气体。
化学性质 a、可燃性:2CO+O2 2CO2( 火焰)b、还原性:CuO+CO Cu+COFe2O3+3CO 2Fe+3CO2(高炉)c、CO不能直接与酸、碱反应生成盐,所以CO为不成盐氧化物。 a、溶于水,与水发生反应: H2CO3为 电解质,而CO2为 电解质。b、酸性氧化物:CO2+CaO ==CaCO3c、氧化性:CO2+ Mg + d、与盐反应:如Ca(ClO)3、Na2SiO3、Na2CO3等.
制法 HCOOHCO↑+2H2O(实验室)C+H2O CO↑+H2↑(工业) (实验室) (工业)
收集 排 法 向 排空气法
检验 点燃后
用途 气体燃烧、冶金工业的还原剂及有机合成原料。 用于灭火、制造纯碱、小苏打、碳铵化肥,干冰作致冷剂等;用于填充饮料。
3.碳酸及其盐
(1) 碳酸:不稳定性:
弱酸性:碳酸是二元弱酸,只存在于稀溶液中,其电离方程式为:
(大量的饮料充入CO2是因为:

(2)碳酸盐:分为碳酸正盐、酸式盐和碱式盐(如: Cu2(OH)2CO3).碳酸盐除钠、钾、铵的盐溶于水以外,其它不溶于水。碳酸氢盐都溶于水,其中碳酸氢钠溶解度较小。稳定性:碳酸盐 碳酸氢盐(填>、=、<,下同);溶解性:碳酸盐 碳酸氢盐。(NaHCO3反常)
碳酸正盐(Na2CO3)和酸式盐(NaHCO3)的比较
  Na2CO3 NaHCO3
俗称
溶解性 易溶 易溶
溶解度:Na2CO3 NaHCO3
稳定性 稳定 不稳定
与酸反应 慢(分二步) , 快(一步)
与碱反应 NaOH 不反应 NaOH+ NaHCO3=
Ca(OH)2 ①Ca(OH)2足量 ②Ca(OH)2少量
与BaCl2反应 不反应
相互转化 Na2CO3→NaHCO3: , ;NaHCO3→Na2CO3: ,
思考:用标准盐酸滴定末知浓度的Na2CO3溶液:
a、用酚酞做指示剂,达到滴定终点时发生的反应为:
b、用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时发生的反应为:

碳酸正盐(CaCO3)和酸式盐( Ca(HCO3)2 )的比较
  CaCO3 Ca(HCO3)2
溶解性 不溶 溶于水
稳定性 稳定,在高温下分解: 不稳定,在水溶液中受热就能分解 (水垢的生成)
与酸反应
与碱反应 不反应
相互转化 用化学方程式表示钟乳石的形成: ,
二.典型例题
[例1] 下列关于碳族元素的说法正确的是 ( )
  A.单质都是无色晶体  B.单质中硅单质熔点最高
  C.碳族元素形成的化合物种类最多  D.在化合物中最稳定的化合价都是+4价
[例2] 门捷列夫在19世纪中叶,曾根据他所发现的周期律,预言过第四周期第ⅣA族元素X(当时称为类硅)。下列有关类硅的元素性质,不正确的是( )
A.XH4不稳定,但有强还原性 B.可用焦炭在高温下从XO2中冶炼X
C.X单质的熔点比硅高 D.X(OH)4的酸性比H2SiO3强
[例3]若发现了114号新元素X, 则有关X元素及其化合物的叙述正确的是: ( )
(A)X有稳定的气态氢化物
(B)X的最高正价氧化物的化学式为XO2
(C)X为非金属元素
(D)X的低价氧化物是酸性氧化物
[例4]写出除去下列括号内杂质所用试剂和操作方法及反应的化学方程式:
(1)CO2(SO2):试剂 ,操作方法
反应方程式
(2)Na2CO3(Na2SiO3):试剂 ,操作方法
反应方程式
(3)SiO2(CaCO3):试剂 ,操作方法
反应方程式
(4)CO2(CO):试剂 ,操作方法
反应方程式
[例5] 下列饱和溶液中,通入过量二氧化碳气体,肯定没有沉淀产生的是( )
①氢氧化钠 ②碳酸钠 ③硅酸钠 ④次氯酸钙 ⑤氯化钙
A、①⑤ B、①② C、④⑤ D、③④
[例6]能证明金刚石和石墨是同素异形体的是( )
A、都具有较高的熔点 B、都难溶于一般溶剂
C、在氧气中充分燃烧都只生成二氧化碳
D、在一定条件下金刚石和石墨可以相互转化
[例7]某种混合气体,可能含有N2、HCl、CO,常温下,把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都有没有变化,再将其通过足量的过氧化钠固体,气体体积减小,最后混合气体通过红热的铜丝网,经充分反应后气体体积又减少,但仍有剩余气体,以下对混合气体组成的判断正确的是( )
A、一定没有氮气,至少有一氧化碳和氯化氢中的一种
B、一定有氮气,一氧化碳和氯化氢
C、一定有氮气,一氧化碳和氯化氢至少有其中的一种
D、一定有氮气和氯化氢,没有一氧化碳
三.高考真题
1.(2001天津9)当下列物质:①大理石 ②钟乳石 ③锅垢 ④贝壳 ⑤蛋壳,分别滴加醋酸时,会产生相同气体的( )
A.只有①② B.只有④⑤ C.只有①②③ D.是①②③④⑤
2.(2001天津14)已知天然气的主要成份CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大。下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源;②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的( )
A.是①、②、③ B.只有① C.是①和② D.只有③
3、(2001广东10)为制备干燥、纯净的CO2,将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置,两个装置中应依次装入( )
A.水;无水CaCl2固体 B.饱和NaHCO3溶液;浓H2SO4
C.浓H2SO4;饱和Na2CO3溶液 D.饱和Na2CO3溶液;稀H2SO4
4、(2002天津14)用足量的CO还原32.0 g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
5、(2002广东大综24)把少量CO2分别通入到浓度相同的①Ba(NO3)2溶液;②Ba(OH)2溶液;③溶有氨的BaCl2溶液中。预计能观察到白色沉淀的溶液是( )
A .②和③ B.只有② C.①和② D.只有③
6、(2002上海15)将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是( )
A B C D
7、(2001上海理综28-29)下面是关于汽车燃料及其燃烧产物性质的问题。
(1)下图对三种不同类型汽车(以序号1、2、3表示)的废气排放情况进行了比较。这三种汽车分别是以汽油为燃料的汽车、以天然气(主要成份是甲烷)为燃料的汽车和电动汽车。请判断其中序号为(1)的是 汽车,序号为(3)的是 汽车。
碳氢化合物 一氧化碳(CO) 氮氧化物(NOx) 二氧化碳(CO2)
(2)图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入二氧化碳气体后,产生CaCO3白色沉淀的质量与二氧化碳体积之间的关系曲线。试回答:
OA段曲线和AB段曲线所表示的反应方程式是
OA:
AB:
A点时已参加反应的CO2和Ca(OH)2的物质的量之比为1比 。
B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是 和 - 。(填离于符号)
将B处生成的溶液煮沸,可见到的现象是
8、(2002春上海)(1)图瓦卢是由多个珊瑚礁形成的岛国。由于大气中CO2含量的剧增,大量珊瑚礁(主要成分是碳酸钙)被海水侵蚀,其原因是(用化学方程式表示):
(2)温室效应导致海平面上升,引起温室效应的人为原因主要是:
(3)为了控制温室效应。各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底。以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化,可采用的措施是( )。
A 减压、升温 B 增压、升温 C 减压、降温 D 增压、降温
(4)科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1︰4的比例混合,通入反应器。在适当的条件下反应,可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式:CO2+4H2→( )+2H2O
若将CO2与H2混合,在一定条件下以1︰3的比例发生反应,生成某种重要的化工原料和水。该化工原料可能是( )。
A 烷烃 B 烯烃 C 炔烃 D 芳香烃
(5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是
A 使用天然气等燃料 B 控制全球人口增长
C 植树造林,保护森林 D 立即减少煤和石油的燃烧
9、(2003全国理综8)某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下,将此混合气体通过浓H2SO4时,总体积基本不变;通过过量的澄清石灰水,未见变浑浊,但混合气体的总体积减小,把剩余气体导出后,在O2中能够点燃,燃烧产物不能使CuSO4粉末变色。则原混合气体的成份是( )
A.HCl和CO B.HCl、H2和CO C.CH4和NH3 D.HCl、CO和CO2
10、(2003广东大综37)正常情况下,大气中含有约78%的N2,21%的O2,还含有少量的CO2、水蒸气以及稀有气体和杂质。如果大气中二氧化碳的含量明显增加,就会引起“温室效应”,导致全球变暖。
 (1)二氧化碳是共价化合物,它的电子式可表示为__________________。
 (2)实验室中检验CO2气体最方便的方法是将CO2气体通入饱和的澄清石灰水中,产生的实验现象是_____________ ___,相应的反应方程式为___________ ___________。
 (3)在宇宙飞船和太空站上工作的宇航员,在密闭的工作舱内需要吸入氧气,呼出CO2,飞船内可以使用一种物质,它能吸收CO2,并产生氧气,该物质是_________,其反应方程式为________________________________。
11、(2004试测题5)CuCO3 和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g,可恰好完全溶解于300ml、2 mol.L-1的盐酸溶液中,加热分解等量的这种混合物可得CuO
A.16.0 g    B.19.2 g C.24.0 g    D.30.6 g
12、(2004试测题18)水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气,其主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验,以确认混合气中含有CO和H2。
(1)连接上述装置的正确顺序是:(填各接口的代码字母)
混合气→( ) ( )接 ( ) ( )接 ( ) ( )接 ( ) ( )接 ( )  ( )。
(2)确认混合气中含有H2的实验现象是: ;其理由是_

13、(2004上海27)航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示:
(1)Ⅱ是CO2和H2的反应装置,该反应的化学方程式: ___ _
(2)从装置Ⅰ、Ⅱ、Ш可看出,O2的来源是CO2和H2O,宇航员每天消耗28mol O2,呼出23 mol CO2,则宇航员每天呼出的气体中含H2O__ __mol。
(3)以下是另一种将CO2转化为O2的实验设想
其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由 、 、双孔塞和导管组成
②循环物质甲的名称是
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,是为了
④装置b中填充的物质可能是______________
⑤设计d装置要注意防止倒吸,请在方框中画出d装置的简图,并要求与装置c的出口处相连(铁架台不必画出)。
14.(05全国卷Ⅱ)(15分)A、B、C、D、E 5瓶透明溶液,分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一种。
①A与B反应有气体生成 ②B与C反应有沉淀生成
③C与D反应有沉淀生成 ④D与E反应有沉淀生成
⑤A与E反应有气体生成 ⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质
请填空:
⑴在②和③的反应中,生成的沉淀物质的化学式(分子式)是 。
⑵A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 。
⑶A与E反应的离子方程式是
15.(05全国卷Ⅲ)(15分)下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物:
已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)跟物质F反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式):
A 、B 、D 、E 、H
四.巩固提高
1.下列各组物质中,不属于同素异形体的是 )
A 金刚石、石墨 B 水、重水
C 氧气、臭氧 D 晶体硅、无定形硅
2.下列物质中,能直接用作半导体材料的是
A 金刚石 B 石墨 C晶体硅 D 水晶
3.下列叙述能确定是ⅣA族元素的是
A 原子核外有4个电子 B 有+2和+4两种化合价
C 易形成共价化合物 D 原子最外层有4个电子
4.近年科学家制得一种新的分子,它类似足球的空心结构,化学式为C60。下列说法中正确的是( )
A C60是一种新型的化合物,有着重要的应用 B C60是碳的一种同素异形体
C C60分子中含有离子键 D C60的相对分子质量为720 g / mol
5.下列元素的最高氧化物对应水化物中酸性最弱的是
A Si B P C S D Br
6.不能通过化合反应来制取的物质是
A SiCl4 B H2SiO3 C Na2O2 D CaSiO3
7.下列变化属于氧化还原反应的是
A 石灰石煅烧生成CO2和CaO B 纯碱、石灰石、石英共熔制玻璃
C 硅与氢氧化钠溶液反应 D 过氧化钠吸收CO2放出氧气
8.下列大气污染物中,能跟人体血红蛋白结合而引起中毒的气体
A SO2 B CO2 C CO D H2S
9.下列物质中熔点最高的是
A CsCl B SiO2 C CO2 D Ar
10.下列各组酸的强弱比较中,正确的是
A H3PO4>H2CO3>H2SiO3 B H2CO3>H2SiO3>H3PO4
C H2SiO3>H3PO4>H2CO3 D H2SiO3>H2CO3>H3PO4
11.下列化学方程式中,正确的是
A Na2CO3+H2SiO3=Na2SiO3+CO2↑+H2O B C+SiO2CO2↑+Si
C SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ D CO+CuOCu+CO2↑
12.下列离子方程式正确的是
A 向石灰石中加稀硫酸 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
B 向澄清石灰水中通入过量二氧化碳 CaOH2+2CO2=Ca2++2
C 氯化氢通过饱和小苏打溶液 +H+=H2O+CO2
D 向碳酸氢钙溶液中加足量烧碱溶液 Ca2+++OH =CaCO3+H2O
13.只用一种试剂就能将Na2SiO3、Na2CO3、MgCl2、BaHCO32四种无色溶液区别开来,这种试剂是 )
A 氢氧化钠溶液 B 澄清石灰水 C 2 mol / L 盐酸 D 2 mol / L 硫酸
14.碳族元素位于周期表中的第 族,碳原子的电子式是 ,硅的原子结构示意图是 ,C60、金刚石和石墨等由碳元素形成的性质不同的单质,是碳的 。在质量为12克由12C形成的金刚石中,含有的共价键的物质和量是 ;CO2是含有 键的 分子填“非极性”或“极性”,其结构式是 ,形成的晶体是 晶体,在高温高压等特殊条件下,可将CO2转化为硬度超过SiO2的晶体,则在这样的晶体中与一个C原子紧邻的氧原子有 个,在44克该晶体中含有 个C—O键
15.SiO2属_______性氧化物,它__________直接跟水化合成对应的酸,但它是_________酸的酸酐。实验室里盛放碱液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞,而常用 塞或 塞 是因为(用化学方程式表示) ;玻璃瓶也不能盛装氢氟酸,是因为(用化学方程式表示):
16.配平下列化学方程式,标出电子转移方向和数目:
Mg + SiO2 = Mg2Si + MgO
该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是
第二讲 硅 二氧化硅 无机非金属材料
课题:硅 二氧化硅 无机非金属材料 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法,能从几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 掌握
2.了解硅酸盐工业的含义和原理,掌握水泥和玻璃的工业制法,化学成分和化学反应原理。 掌握、了解
3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途 了解
考点预览:1.掌握硅和二氧化硅的结构、物理性质、化学性质、用途和制法,能从几何知识的角度理解硅和二氧化硅的晶体结构。 2.了解硅酸盐工业的含义和原理,掌握水泥和玻璃的工业制法,化学成分和化学反应原理。3.了解无机非金属材料结构和性质特征以及它们的特殊用途。
一。考点回顾
(一)硅及其化合物
1、硅:
(1)存在:在地壳里,硅的含量在所有元素中居第 位,仅次于 ,全部以 存在。硅有晶体硅和无定形硅两种 体。
(2)物理性质:晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,它的结构类似于 ,熔沸点较高,是良好的 材料。
(3)化学性质:
在常温下,硅的化学性质不活泼,除 、 和 外,硅不跟其它物质(如氧气、氯气、硫酸、硝酸)起反应。在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合;在高温下才能跟氢气反应,表现弱氧化性。试写出下列反应的方程式:
硅与氟气反应:
硅与氢氟酸反应:
硅常温即可与碱液反应并放出H2,表现出与Al有相似性。
硅与NaOH溶液反应:
铝与NaOH溶液反应:
(4)硅的制备:
制粗硅:粗硅是在电炉里用碳还原二氧化硅而制得: ,
主要副反应为:
制高纯硅:
将上面反应制出的粗硅(所含的杂质有C、Si02、SiC等),再与Cl2反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为:

(5)、硅的用途:硅可用来制作合金;高纯硅可作半导体材料。
2、二氧化硅
(1)物理性质:二氧化硅是一种坚硬难熔的固体,属于 晶体,硬度、熔点都很高。天然
的二氧化硅也叫 。石英、水晶、沙子主要成分是 。
(2)化学性质:二氧化硅的化学性质很稳定,不能跟水及酸(氢氟酸除外)发生反应。由于它
是一种 氧化物,所以能跟 氧化物或 反应。
写出下列反应方程式:
氢氟酸不能盛放在玻璃容器中:
碱溶液不能盛在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中:
高温下生石灰与石英反应:
(3)二氧化硅的用途:
二氧化硅是制造 纤维的主要原料;石英用于制石英玻璃、石英电子表、石英钟等。
3、硅酸、原硅酸、硅酸盐
硅酸(H2SiO3)是不溶于水的弱酸,它的酸性比碳酸还弱。
CO2通入硅酸钠溶液:CO2 (少量)+ + ==
CO2 (足量)+ + ==
原硅酸(H4SiO4):H4SiO4 == H2SiO3 +H2O
、硅酸盐的书写
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,其结构复杂,(粘土的主要成分是硅酸盐,粘土是制造陶瓷器的主要原料)组成可用氧化物的形式表示。一般从左到右依次为:活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。
例如:硅酸钠Na2SiO3 ( );镁橄榄石Mg2SiO4 );
高岭石A12(Si2O5)(OH)4 ( )
硅酸钠的水溶液俗称 (但它和玻璃的化学成分并不相同),是一种矿物胶,可作粘合剂,防腐剂。
二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较
项目 CO2 SiO2
类别 性氧化物 性氧化物
晶体类型 晶体 晶体
熔点和沸点 低 高,硬度大
化学性质 与水反应 ----------------------------------------
与碱反应(NaOH)
与酸反应 ----------------------------------------
与盐反应 C6H5ONa+CO2+H2O→ Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+Na2CO3NaAlO2+CO2+2H2O= 2Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑(难挥发酸酐→易挥发酸酐)
联系 Na2SiO3+CO2+2H2O==H4SiO4↓+Na2CO3H4SiO4==H2SiO3+H2O, H2SiO3==SiO2+H2O(硅酸不稳定)
(二) 硅酸盐工业:
以含硅物质为原料经加热而制成硅酸盐产品的工业,叫做硅酸盐工业。如制造 、 、 等的工业都属于硅酸盐工业。
水泥、玻璃、陶瓷的比较
水 泥 玻 璃 陶 瓷
生产原料 、 、 、 、 (过量) 粘土
生产设备 水泥回转窑 玻璃窑
生产原理 将原料磨细,混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉 烧制前在坯体上涂彩釉
主要成分 硅酸三钙( )硅酸二钙( )铝酸三钙( ) Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)
重要性质 具有水硬性,跟水掺和搅拌并静置后,很容易凝固变硬 无固定熔点,在一定温度范围内逐渐熔化(玻璃态物质) 具有抗氧性,耐高温,绝缘,易成形
种类 矿渣硅酸盐水泥、沸石岩水泥 有色玻璃:(加入 后的玻璃呈蓝色,加入 后的玻璃呈红色.普通玻璃呈 色是因为原料中混有 、石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃 土器、陶器、炻器、瓷器
思考:制水泥时加入石膏,其作用是
(三).新型无机非金属材料
最初的无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,所以,硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.随着科学和生产技术的发展,以及人们生活的需要,一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来,如 材料、超硬耐 材料、 材料等,这些材料称为新型无机非金属材料.
新型无机非金属材料的特性主要有:①能承受高温,强度大;②具有电学特性;③具有光学特性;④具有生物功能.
高温结构陶瓷和光导纤维
高温结构陶瓷 光导纤维(光纤)
氧化铝陶瓷(人造刚玉) 氮化硅陶瓷
性能 经受高温,不怕氧化,耐酸碱腐蚀,硬度大,耐磨损,密度小 传导光能力很强,能同时传输大量信息;抗干扰性能好,不发生电磁辐射;通讯质量高,能防止窃听;质量小且细,不怕腐蚀,铺设方便
主要用途 用作高级耐火材料;制造刚玉球磨机;制作高压钠灯的灯管 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件;制造柴油机 用作长途通讯的干线;用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等;用于能量传输和信息传输
本章.知识网络:
二。典型例题
[例1]炸药爆炸的瞬间,可以产生400000atm的超高压和5000℃的超高温,完全能达到石墨转化成金刚石的条件,你认为将炸药放在水槽内的最主要原因是 ( )
A.形成高压条件 B.吸热降低温度
C.防止碳粉燃烧 D.溶解爆炸产生的气体
[例2] 二氧化硅的熔沸点较高的原因是 ( )
A.二氧化硅中,硅氧原子个数之比为1∶2 B.二氧化硅晶体是立体网状的原子晶体
C.二氧化硅中,Si-O键的键能大 D.二氧化硅晶体中原子以共价键相结合
[例3] 下列说法正确的是 ( )
A.二氧化硅溶于水显酸性
B.二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
[例4]物质A是一种高熔点化合物,不溶于硫酸,硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应,生成化合物B,同时放出气体C;把气体C通过B的溶液中,则得到化合物D;D在干燥空气中转变为化合物E;将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式:A____、B__ __、C_ ___、D_ ___、E__ _。
[例5] 如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内(如果不需要外加试剂,则对应答案栏可空着)。1.可供选择的试剂:A.盐酸 B.氢氧化钠溶液 C.氧气D.水 E.二氧化碳
Ⅰ.可选用的操作:①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶


[例6] 锗是ⅣA族元素,它的单质晶体是一种良好的半导体材料,广泛用于电子工业,锗可以从燃烧的烟道灰中提取,其过程如下:


试写出上述过程中①、③、④步反应的化学方程式。
①_ __;③_ _;
④_ __;
[例7]矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为:
2KAlSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3—+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成
①KalSi3O8: ②Al2Si2O5(OH)4:
(2)上述反应能够发生的原因是___ .__
[例8](1)想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起,然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质( )
A.光导纤维 B.有机玻璃 C.人造纤维 D.砖瓦
(2)属于新型无机非金属材料的是 ( )
A.钢化玻璃 B.碳化硼玻璃 C.合成橡胶 D.硼酸盐玻璃
(3)人造骨是一种新型无机非金属材料,它类似于人骨和天然牙的性质结构,这是利用了这类材料的_ _特性,人造骨可以依靠从人体体液中被充某些离子形成新骨,可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中__ ___离子形成新骨。
A.Ca2+ B.Cl- C.Na+ D.PO43-、Ca2+
三 高考真题
1.(2001广东理综25)石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石(用①表示),在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰(用②表示),并放出气体(用③表示)。生石灰在建筑业上主要用作粘合剂,一般先使它“熟化”变成熟石灰(用④表示),熟石灰与砂子混合成灰泥用于砌筑砖墙。经过一段时间后灰泥中的熟石灰变成另—固体物质(用⑤表示)。用下列化学式表示着5种物质都正确的是( )
A.①Ca(OH)2,②CaO,③SO3,④CaSO4,⑤CaSO4
B.①CaO,②Ca(OH)2,③CO,④CaCO3,⑤CaSiO3
C.①CaCO3,②CaO,③CO2,④Ca(OH)2,⑤CaCO3
D.①CaCO3,②CaO,③SO2,④CaSiO3,⑤Ca(OH)2
2.(2004上海综合15)玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( )。
A.烧碱 B.纯碱 C.氢氟酸 D.盐酸
3.(2004北京)近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法不正确的是( )
A. 由二氧化碳合成金刚石是化学变化
B. 金刚石是碳的一种同位素
C. 钠被氧化最终生成碳酸钠
D. 金刚石中只含有非极性共价键
4.(05全国卷Ⅱ)26.(13分)A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质,其晶体结构与金刚石相似。
请填空:
⑴形成单质A的原子的结构示意图为 ,它的最高化合价为 。
⑵B的化学式(分子式)为 ,B的晶体类型为 。
B和碳反应生成A和E的化学方程式是 。
⑶C的化学式(分子式)为 ,D的化学式(分子式)为 。
四 自我检测
1.有一粗铝内含Fe和Si,取等质量样品两份,分别投入稀盐酸和稀强碱中,放出等物质的量的气体,则Fe和Si的关系为( )
A.物质的量比为1:1 B.物质的量比为2:1
C.质量比为4:1 D.质量比为2:1
2.现有下列五个转化:①Na2CO3→Na2SiO3;②CuSO4→CuCl2;③SiO2→H2SiO3;④CuO→Cu(OH)2;⑤Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2,其中不可能通过一步反应实现的是 ( )
A.只有①和② B.只有③和④ C.②③和④ D.②③④和⑤
3.某溶液中含有ClO-、SiO32-、AlO2-、S2-等四种离子,若向其中加入过量的盐酸溶液,微热并搅拌,再加入过量NaOH溶液,溶液中大量减少的阴离子是 ( )
A. ClO-、 B.SiO32-、 C.AlO2-、 D.S2-
4.下列说法正确的是( )
A.二氧化硅溶于水显微酸性
B.从碳到铅,气态氢化物稳定性越来越弱
C.碳族元素不能形成离子化合物
D.硅跟氢氧化钠溶液反应中,硅作还原剂,水作氧化剂
6.“9 11”事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染,容易使石棉吸入者患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为:Ca2MgxSiyO22 (OH)2 ,x、y的值分别是 ( )
A.8,3 B.5,8 C.3,8 D.5,5
7常温下不能和单质硅反应的试剂是 ( )
A 氢氟酸 B 浓硝酸 C 氢氧化钾溶液 D 氟气
8镁橄榄石Mg2SiO4可以用下列哪一种氧化物形式表示
A MgO·SiO2 B 2MgO·SiO2
C MgO·2SiO2 D MgO·3SiO2
9二氧化硅是酸性氧化物是因为
A 硅是非金属 B 它是非金属氧化物
C 二氧化硅能跟氢氧化钠反应生成盐和水
D 它的对应水化物是弱酸,能溶于水
10列叙述中,错误的是
A 硅在地壳中的含量仅次于氧,居第二位
B 硅是构成矿物和岩石的主要元素
C 硅和锗相似,是良好的半导体材料
D 硅的化学性质不活泼,常温下与氧气、酸、碱都不反应
11列化合物中,氧化钙的质量分数为483%的是
A 3CaO·SiO2 B CaO·SiO2
C 2CaO·SiO2 D 3CaO·Al2O3
12于氮化硅陶瓷的性能,下列说法不正确的是
A 是一种超硬物质,本身具有润滑性且耐磨损
B 抗腐蚀能力强,不与任何酸反应
C 耐高温,不易传热
D 高温时也能抗氧化,且能抗冷热冲击
13、A、B为两种单质,常温下均为固体。在元素周期表中,A、B两种元素同周期且原子半径A>B。分别取三份完全相同的质量均为1.520g的A、B混合物粉末进行如下实验。
①向第一份试样中加入过量的盐酸,充分反应后放出0.896L气体(标准状况,下同),还余下0.560g残渣。
②向第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液,充分反应后放出0.896L气体,还余下0.960g残渣。
③将第三份试样隔绝空气加强热后,生成一种固体。冷却后,在隔绝空气的条件下加入足量稀盐酸,该固体全部溶解,产生xL气体。
(1)单质A是__ ___。
(2)混合物中B的质量分数为__
(3)写出实验③中有关反应的化学方程式,并计算x的值。
8.A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种元素,它们能发生如下图所示的变化。且该元素的单质用R表示能与强碱溶液反应生成盐Na2RO3和氢气。
1 写出这五种物质的化学式:A 、B 、C 、D 、E 。
2 写出下列反应的化学方程式:
A D:
A B:
A
B
C
D
E
F
G
E
B
B
F
HF
SiF4
H2O
Cl2
H2
SiO2
SiO2
CaCO3
O2、FeO
SiC
H4SiO4
SiCl4
Na2SiO3
SiO2
Si
高温
CH4
Na2O、NaOH
CaCl2
Ca(OH)2
Na2CO3
CO2
A+E
C
Na2CO3、Δ
Δ
Ca(HCO3)2
CaO
Ca(OH)2
CaC2
H2O
H2O
CaCO3
CO2+ H2O
C
CuO、O2
Fe2O3
HNO3、H2SO4、O2、
O2
Mg
HCl、FeCl3、SiO2
NaOH
C
NaOH
H+、CO2+H2O
H2SiO3
CO2
B
C
D+H2O
加碳
高温
加氧化钙
高 温
加氢氧化钠
加 热
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(学案)第 1 页 共 16 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第五单元 物质结构 元素周期律
第一讲 原子结构
课题: 原子结构 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解原子的组成和原子结构的表示方式,掌握单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。 理解掌握
2.理解同位素的概念,掌握元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。 理解掌握
3.了解原子核外电子运动状态和排布规律,了解电子云概念。 了解
考点预览:1.原子的组成和原子结构的表示方式,单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。2.核素与同位素的概念,元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。3.原子核外电子运动状态和排布规律,电子云概念。
一。考点回顾
1. 原子的组成:
据以上关系填空:决定原子种类的因素是 、决定同位素种类的因素是 、决定原子近似相对原子质量的因素是 、决定原子所显电性的因素是 。
的含义:代表一个质量数为A,质子数为Z,中子数为(A-Z)的原子。
质量数(A)质子数(Z)中子数(N)
2.原子结构的表示方式:(分别以铝原子和氯原子为例说明)
(1)原子结构示意图: 、 ;
(2)电子式: 、 ;
(3)原子组成表示式(原子符号): 、 。
3、核素和同位素:
(1)核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。
(2)同位素:质子数相同,而中子数不同的同一元素的各种原子互称同位素(限制的范围是原子)。即:同一元素的不同核素之间互称同位素。②同一元素的各种同位素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同。③在天然存在的某元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。
如:160、17O、180是氧元素的三种核素,互为同位素。
(3)元素、核素、同位素之间的关系如右图所示。
(4)同位素的特点
①同种元素,可以有若干种不同的核素。至今已发现
了110种元素,但发现了核素远多于110种。
②核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一种元素。
③同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓,不指具体的原子。
④17O是一种核素,而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素,互为同位素。
⑤同一种元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。
(5)几种相对原子质量:
①相对原子质量 、
近似相对原子质量:在数值上等于质量数。
元素的相对原子质量:按各种天然同位素在该元素中原子个数百分数和其相对原子质量计算求得的平均相对原子质量。
其中:A1。。。An是各种同位素的相对原子质量;X1...Xn是指各种同位素的天然原子百分比。若A1...An是各种同位素的质量数,则计算的是近似相对原子质量,而它是最常用的。
④元素的近似相对原子质量:按各种天然同位素在该元素中原子个数百分数和其质量数计算求得的平均相对原子质量。
例:硼有两种天然同位素105B和115B,硼元素的相对原子质量为10.80,则对硼元素中105B质量分数的判断正确的是(1995年上海市高考题)( C )
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
4.电子层的表示方法
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
最多容纳电子数(2n2) 2 8 18 32 ……2n2
能量大小 K5.核外电子排布规律:
(1)每个电子层最多容纳的电子数为2n2个。
(2)最外层不超过8个(若最外层为K层则不超过2个);次外层不超过18个(若次外层为L层则不超过8个);倒数第三层不超过32个。
(3)能量最低原理:即核外电子总是尽先排在 、然后才依次排在 、而原子失去电子时总是先失去 。
注意:以上三条规律不是孤立的,而是相互制约,必须同时满足。上述理论乃核外电子排布的初步知识,只能解释1~18号元素的结构问题,若要解释更多问题,有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。
思考:试根据核外电子排布规律:指出53号元素在周期表中的位置
确定116号元素处于 周期 族
零族元素的原子序数和电子排布的规律很强:2、10、18、36、54、86、118相隔二个8、二个18、二个32;8、18、32就是该周期容纳的元素种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。
(4)核外电子运动特征:①电子本身的质量很小,1个电子的质量约为9.1×kg
②电子运动的范围小。电子在直径约为0.1nm的原子大小的空间内运动。
③电子运动的速率很大。核外电子绕核运动的速率接近光速3×108m·,所以核外电子绕核运动时无固定轨道,不能同时测出某时的速度和位置。故核外电子运动的描述只能指出它在核外空间某处出现的概率的多少。可用电子云的疏密来形象地描述核外电子的运动。此法中的小黑点表示的意义是:离核近的地方电子云密度大,离核远的地方电子云密度小;说明在离核近的地方单位体积内电子出现的机会多,离核远的地方单位体积内电子出现的机会少。
二。知识小结
1~20号元素粒子结构的特点
(1)稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的非金属元素的阴离子的电子层结构相同,与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同。如:
①与Ne原子电子层结构相同的常见离子:F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+
②与Ar原子电子层结构相同的常见离子:Cl-、S2-、K+、Ca2+
与Ar原子核外电子数相同的常见分子:PH3、H2S、HCl、F2、H2O2.
(2)核外有10个电子的常见粒子
①分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4 , ②阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+
③阴离子:N3+、O2-、F-、OH-
(3)前18号元素的原子结构的特殊性
原子核中无中子的原子1 H
最外层有1个电子的元素:H、Li、Na
最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He
最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Al。
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;是次外层电子数3倍的元素:O;是次外层电子数4倍的元素:Ne。
电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、A1。·
电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Si、Li :
内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P
掌握了上述一些结构特点及规律可以迅速推断元素及其原子序数等
三。典型例题
[例1]已知氢元素存在1H、2H、3H三种同位素,氧元素存在16O、17O、18O、
三种同位素,则形成的H2共有6种,形成的H2O共有 18 种,在形成的水分子中,具有不同相对分子质量的水分子有 7 种。
[例2]已知X元素能形成相对分子质量分别为a、b、c的三种双原子分子,其分子个数之比为m:n:q,且a>b>c ,则X元素存在2 种同位素,其质量数分别为a/2 、c/2;这些同位素原子所占该元素原子总数的百分比依次为(2m+n)/(2m+2n+2q)、(n+2q)/(2m+2n+2q)。
[例3] 有几种元素的微粒电子层结构如图所示,其中:
(1) 某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,
这种微粒符号是_Ar_。
(2) 某微粒的盐溶液,加入AgNO3溶液时会出现
白色浑浊,这种微粒符号是____Cl-__。
(3)某微粒氧化性甚弱,但得到电子后还原性强,且这种原子有一个单电子,这种微粒符号是___K+_。
(4)某微粒具有还原性,且这种微粒失去2个电子即变为原子,这种微粒的符号是__S2_。 [例4]. (上海市高考题)据报道,上海某医院正在研究用放射性同位素碘12553I治疗肿瘤。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差为 ( B. )
A.72 B.19 C.53 D.125
四。高考真题
1.(06广东)同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为
A.6 B.12 C.26 D.30
2.(2005高考全国卷II)分析发现,某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg,该同位素的原子核内的中子数是 ( C )
A.12 B.14 C.16 D.18
3、(05年广东高考题)Se是人体必需微量元素,下列有关Se和Se的说法正确的是(B)
A、Se 和Se互为同素异形体 B、Se和Se互为同位素
C、Se和 Se 分别含有44和46个质子 D、Se和Se都含有34个中子
4、(2005年上海高考题)下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( D )
A、D3O+ B、Li+ C、OD D、OH
5. (04年辽宁大综)若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表原子的原子核内的中子数,则对的原子来说( B )
A. x=90 y=90 z=234 B. x=90 y=90 z=144
C. x=144 y=144 z=90 D. x=234 y=234 z=324
6. (04年辽宁大综)下列关于原子的几种描述中,不正确的是 (C)
A. 与具有相同的中子数 B. 与具有相同的电子数
C.与具有相同的质量数 D. 与具有相同的质子数
7.(04年天津理综)核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( C )
A. B.
C.元素周期表中VA族所有元素的原子
D.元素周期表中第1周期所有元素的原子
8.(2004年全国理综版4)可以作为核聚变材料。下列关于的叙述正确的是(C )
A.和互为同位素 B.原子核内中子数为2
C.原子核外电子数为2
D.代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
9、(04年京浙理综)下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是(B)
A.Al3+ B.Mg2+ C.Be2+ D.H+
10.(04年上海高考)据报道,月球上有大量3He存在,以下关于3He的说法正确的是( C )
A.是4He的同分异构体 B.比4He多一个中子
C.是4He的同位素 D.比4He少一个质子
11.(04年江苏理综)科研人员最近发现放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌.该同位素原子核内的中子数为 ( A )
A.99 B.67 C.166 D.233
12。(04年广东考)下列各组物质中,互为同位素的是(A)
A、重氢、超重氢 B、氧、臭氧
C、红磷、白磷 D、乙酸、丙酸
13.(04年江苏考)我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的,每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氮元素主要以的形式存在。下列说法正确的是 ( B )
A.原子核内含有4个质子 D.和互为同位素
C.原子核内含有3个中子
D.的最外层电子数为2,所以具有较强的金属性
14.(2003年全国理综)人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为(B)
A He B He C He D He
15.(2003年上海考)13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtW ü thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是(C)
A 13C与15N有相同的中子数 B 13C与C60互为同素异形体
C 15N与14N互为同位素 D 15N的核外电子数与中子数相同
16. (核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析.有关的说法正确的是(A)
A.质子数为6 B.电子数为13
C.中子数为6 D.质量数为6
17.(2002年上海高考题)已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有 H、D、T,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有(D)
A 6种 B 9种 C 12种 D 18种
18.(2001上海考题)美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞,获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素,该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是(A)
A 57 B 47 C 61 D 293
五。自我检测
1.以下有关原子结构的说法中,正确的是(BC)。
  A.原子核都是由质子和中子构成的
  B.原子次外层电子数不一定都是8
  C.稀有气体元素原子最外层电子数不一定都是8
  D.原子最外层电子数一般不超过4
2.在10gD2O中,含有的中子数是阿伏加德罗常数的(C)。
  A.1倍 B.3倍 C.5倍 D.7倍
3.下列离子化合物中,阴阳离子电子层结构相同的是(BC)。
  A.氯化钠 B.氧化镁 C.氯化钙 D.氧化钙
4.已知、、、、五种简单离子的核外电子数相等,则它们对应的核电荷数由大到小的顺序是(D)。
  A.A>B>C>D>E B.B>A>C>D>E
  C.C>D>E>A>B D.E>D>C>B>A
5.X、Y、Z三种元素,已知X和Y原子核外电子层数相同,Y和Z原子最外层电子数相同,又知三种元素原子最外层电子数总和为14,而质子数总和为28,则三种元素为(D)。
  A.N、P、O B.N、C、Si C.B、Mg、Al D.C、N、P
6.下列微粒中,电子层结构完全相同的一组是(AC)。
  A.、、 B.、、
  C.、、 D.、、
7.下列反应中,有1mol电子转移的是(D)。
  A.11.5g金属钠在过量氯气中完全燃烧
  B.0.125mol二氧化锰与浓盐酸完全反应
  C.标准状况下,5.6L氯气与钠完全反应
  D.12g镁在空气中完全燃烧
8.已知离子中含有x个中子,A元素的质量数为m,则n克离子共含有电子的物质的量为(单位为摩尔)(A)。
  A. B. C. D.
9.某原子中的电子由在K层上运动变为在M层上运动,将(A)。
  A.吸收能量 B.释放能量 C.能量不变 D.无法判断
10.1996年2月9 日欧洲一科学小组,由和两原子经核聚合,并放出一定数目的中子而制得原子,则两原子在核聚合过程中放出的中子数目是(A)。
  A.41 B.115 C.142 D.162
11.已知元素X、Y的核电荷数分别是x和y,它们的离子和的核外电子排布相同,则下列关系式中正确的是(B)。
  A.x-y=m-n B.x-y=m+n   C.y-x=m-n D.y-x= m+n
12.今有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。则A、B分别是(D)。
  A.He和B B.C和Cl C.Na和Si D.C和Al
13.下列分子中有3个原子核和10个电子的是(D)。
  A. B. C.HF D.
14.下列说法中错误的是(CD)。
  A.金属越活泼,其原子在反应中越易失去电子
  B.非金属越活泼,其阴离子在反应中越难失去电子
  C.质量数相同的原子,其化学性质一定相同
  D.质子数相同的微粒,其核外电子排布必相同
15.X、Y两种元素组成的两种化合物甲和乙,已知:甲的化学式为,甲中X的质量分数为80%,乙中Y的质量分数为25%,则乙的化学式是(C)。
  A. B. C. D.
16。19世纪末,人类开始揭开原子内部结构的秘密,最先发现电子的科学家是(B)。
  A.法国化学家拉瓦锡 B.英国物理学家汤姆逊
  C.意大利物理学家阿伏加德罗 D.英国化学家道尔顿
17.与氖原子核外电子数相同的双原子分子是_HF_;与氖原子核外电子数相同的三原子分子是____;与氖原子核外电子数相同的四原子分子是____ ;与氖原子核外电子数相同的五原子分子是___。
18.结构示意图为的微粒,其x值可能为___8__ 、___9__、__10___、_11___、__12__、__13__,相应的微粒符号分别为____、_____、_Ne___、____、___、____。
19.某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为_P___ 。
20.在1911年前后,新西兰出生的物理学家——卢瑟福把一束变速运动的 -粒子(质量数为4的带2个正电荷的质子粒),射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔竟被大多数 -粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的 -粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
  (1)金原子中存在原子核,它占有原子中极小的体积 (2)金原子核带正电荷,且电荷数远大于 -粒子(3)金原子核质量远大于 -粒子的质量
21.已知一个SO2分子的质量为nkg,一个SO3分子的质量为mkg(假设两种分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数)。若以硫原子质量的1/32作为标准,试计算SO2的式量为多少 ( 32n/(3n-2m) )
第二讲 元素周期律 元素周期表
课题:元素周期律 元素周期表 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解元素周期律含义,掌握元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 理解掌握
2.理解元素周期表是元素周期律的具体体现形式,掌握元素周期表的编排规律和具体结构。 理解掌握
3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。 掌握
考点预览:1.元素周期律含义;元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 2.元素周期表是元素周期律的具体体现形式;元素周期表的编排规律和具体结构。 3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。
一。考点回顾
1.元素周期律:
(1)概念:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果,这就是元素周期律的实质。。
(2)表现形式:
核外电子排布 最外层电子数由1递增至8(若K层为最外层则由1递增至2)而呈现周期性变化。
原子半径 原子半径由大到小(稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由 电子层数和核电荷数多少决定。
主要化合价 最高正价由+1递变到+7,从中部开始有负价,从-4递变至-1。(稀有气体元素化合价为零),呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的最外层电子数决定,一般存在下列关系:最高正价数=最外层电子数
元素及化合物的性质 同一个周期内的元素,随原子序数的递增金属性渐弱,非金属性渐强,最高氧化物的水化物的碱性渐弱,酸性渐强,呈周期性变化。这是由于在同一个周期内的元素,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,核对外层电子引力渐强,使元素原子失电子渐难,得电子渐易,故有此变化规律。
以第三周期为例说明
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
最外电子层数 1 2 3 4 5 6 7
原子半径 大小 逐渐减小
主要正价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0
主要负价 -4 -3 -2 -1 0
最高价氧化物对应的水化物 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性 H4SiO4弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸
金属单质与水反应 剧烈 缓慢 难以
非金属单质与H2反应的条件 高温 较高温度 需加热 光照或点燃
结论
2.元素周期表:
(1)编排原则
①按原子序数递增的顺序从左到右、从上到下编排。
②将电子层数相同的各种元素从左到右排成横行(周期),共有 7 横行
③将最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行,共有18 纵行。
(2)元素周期表的结构
元素周期表的结构 位置与结构的关系
周 期 周期序数 元素的种数 1.周期序数=原子核外电子层数2.对同主族(nA族)元素,若n≤2,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数;若n≥3,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。
短周期 第一周期 2
第二周期 8
第三周期 8
长周期 第四周期 18
第五周期 18
第六周期 32
第七周期 不完全周期
族 主 族 ⅠA族ⅡA族ⅢA族ⅣA族ⅤA族ⅥA族ⅦA族 由长周期元素和短周期元素共同构成的族。 最外层电子数==主族序数==价电子数
零 族 最外层电子数均为8个(He为2个除外)
副 族 ⅠB族ⅡB族ⅢB族ⅣB族ⅤB族ⅥB族ⅦB族 只由长周期元素构成的族 最外层电子数一般不等于族序数(第ⅠB族、ⅡB族除外),最外层电子数只有1~2。
第Ⅷ族 有三列元素
归纳:七主、七副、一零、一八;三长、三短、一不全。
(3)元素周期表与原子结构的关系
原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数 周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数=元素的最高正价数
*|最高正价数|+|负价数|=8
(4)元素在周期表中的“位、构、性”关系:
.同周期元素从左到右:随着 的递增,
原子半径 ,原子核对最外层电子的
吸引力 ,得电子能力 ,
元素的 性增强,失电子能力 ,
元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强, 性减弱;元素的最价
氧化物的水化物的 性增强, 性减弱;气态氢化物的 性增强。
同主族元素从上到下:随着 的递增,原子半径 ,原子核对最外层电子
的吸引力 ,得电子能力 ,元素的 性增强,失电子能力 ,
元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强,性减弱;元素的最高价氧化
物的水化物的 性增强, 性减弱;气态氢化物的 性 。
两性氧化物和两性氢氧化物
a两性氧化物: 的氧化物。例:_____________
写出其分别跟盐酸(强酸)、氢氧化钠(强碱)反应的方程式

b两性氢氧化物: 的氢氧化物。例:___________
写出其分别跟盐酸、氢氧化钠反应的方程式

例: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强弱是H3XO4A.元素的非金属性强弱:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:XH3>YH3>ZH3
C.原子序数:X>Y>Z D.相对原子质量:X>Y>Z
小结:1。元素的金属性和非金属性强弱的判断依据
a.单质与水(或酸)反应的难易
b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
c.金属的相互置换
(1)金属性 d.根据它们在周期表的位置
e.依据金属活动顺序表
f.用电化学的方法(构成原电池)
g.金属阳离子的氧化性强弱
例:有A、B、C、D四种金属,将A、B用导线连接后浸入稀硫酸中时,A上放出氢气,B逐渐溶解生成B2+;电解含A2+和C2+的混合溶液时,阴极上先析出C;将D放入含B2+的硝酸溶液中,D表面有B析出。则这四种金属阳离子的氧化性由强到弱的顺序为( A ) A、C2+>A2+>B2+>D2+ B、D2+>B2+>A2+>C2+
C、C2+>B2+>A2+>D2+ D、D2+>A2+>B2+>C2+
a.单质与氢化合的难易及氢化物的热稳定性
b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
(2)非金属性 c.非金属的相互置换
d.根据它们在周期表的位置
e.非金属阴离子的还原性强弱
2.微粒半径大小的比较规律
(1)同主族元素的原子电子层数多的半径越大。如:卤素原子半径F同周期元素的原子核电荷数越大的半径越小。如第三周期元素原子半径:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
(2)电子层结构相同离子,核电荷数越多的半径越小(稀有元素原子除外)。如:
O2->F->Na+>Mg2+
(3)同种元素的各种粒子,核外电子数越多的半径越大。如:Cl->Cl,Fe>Fe2+>Fe3+
Na > Na+
(5)元素周期表的应用:
预测元素的性质(由递变规律推测):给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等),或尚未发现的主族元素,推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。解答的关键是根据该元素所在族的熟悉的元素的性质,根据递变规律,加以推测判断。
按周期表的位置寻找元素,启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。如:催化剂通常在 过渡 元素及其化合物中寻找,半导体材料通常在 金属与非金属的分界处的 元素中寻找,研制新农药通常在 氟、氯、氮、磷等 元素的化合物中进行研究。
左上右下对角线元素的性质 相似 。
二。典型例题
[例1] 已知An+、B(n-1)+、C(n+1)+、D(n+1) - 都有相同的电子层结构,A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是( C )
A.C>D>B>A B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.A>B>D>C
[例2]已知aA与bB是同主族的两种相邻元素,又知A元素所在周期共有m种元素,B元素所在周期共有n种元素,若a>b,则b的值可能为 a-n 或a-m ;若a[例3](全国高考题)甲乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数是x ,则乙的原子序数不可能是 ( B ) A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18
[例4] A+、B―、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D。则B-的电子式为        ,A+的电子式为   。
三。高考真题
1. (06全国理综I)7 下列叙述正确的是( D )
A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高
B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高
D.稀的气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高
2 (06天津理综)9下列说法正确的是( B )
A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B.ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高
C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
3(06江苏)2 氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是( B )
A.一个D2O分子所含的中子数为8 B.NH3的结构式为
C.HCl的电子式为 D.热稳定性:H2S>HF
4(06江苏)9、X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是( AD )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
5.(06全国理综I)26(9分)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外电子数之和为17.请填空:
⑴Y、Z和W是否位于同一周期(填“是”或“否”): 否 理由是如果位于同一周期,则其电子数之和应该是3 的倍数.
⑵Y是 氮元素 Z是 氧元素 W是 硫元素
⑶X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数比为8:2:4:1,写出该化合物的名称及化学式: (NH4)2SO4
6.(06全国理综I)27(15分)置换反应的通式可以表示为:
单质(1) + 化合物(1) ==单质(2) + 化合物(2)
请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;②6种单质分属于6种不同的主族
2Al+6HCl==AlCl3+3H2↑ 2F2+2H2O==4HF+O2
2Mg+CO2===2MgO+C
7、(06全国理综Ⅱ)(15分)已知X、Y、Z都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,Y和Z可以形成两种以气态化合物,则
(1)X是 氢 、Y是 氮 、Z是 氧
(2)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是 N2O5
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是
NH4+ 和 HO-
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3,该盐的化学式(分子式)是 NH4NO3
8、(06四川理综27)(15分)A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期的元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素和金属元素的原子个数比为1 :2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是 碳(或C) ,C是 钠(或Na) 。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是 Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O 。
(3)E与F反应的化学方程式是 2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2 。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D离子方程式是 Na2O2+S2-+2H2O==4OH-+S↓+Na+。
9(06重庆理综)29(14分)(请在答题卡上作答)
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题:
(1)Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是Cl<S<Al。
(2)ZW2的电子式是______________,它在常温下呈液态,形成晶体时,属于分子晶体。
(3)工业生产单质Y的原理是Al2O3==4Al + 3O2 ↑(用化学方程式表示)。
(4)X与Y化学性质相似,则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是Be + 2NaOH = Na2BeO2 + H2 ↑。
(5)0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是3:5。
10(06上海)(A)
(1)上表中的实线是元素周期表部分边界,请在表中用实线补全元素周期表边界。
(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素,请在右边方框中按氦元素(图1)的式样,写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量.
(3)元素乙的第三个电子层中只有3个电子,则乙原子半径与甲原子半径比较:________>________
甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为:________>________ (用化学式表示)。
(4)元素周期表体现了元素周期律,元素周期律的本质是原子核外电子排布的周期性变化,请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系:元素的周期数即为原子结构核外电子层数;元素的主族序数即为原子结构的最外层电子数。
11(06上海)(B)
下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①-⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。
(2)元素③氢化物的电子式为_______。
(3)元素④—般在化合物中显_-2_价,但与_氟_形成化合物时,所显示的价态则恰好相反。
(4)在元素①的单质、元素②的单质和元素①②形成的合金这三种物质中,熔点最低的是_c_。 A.元素①的单质 B.元素②的单质 C.元素①②形成的合金 D.无法判断
12、(06上海)(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。
FeSO4+HNO3→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质_FeSO4_,被还原的元素是_+5N_。
(3)反应中1 mol氧化剂_得到_(填“得到”或“失去”)__4 _ 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:
3FeSO4+ 30HNO3→
13(06江苏20)(10分)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
A.A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。
B.反应①②是化工生产中的重要反应。
C.化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。
D.化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
E.化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请按要求填空:
⑴反应③的化学方程式2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4。
⑵C的结构式N≡N;H的化学式(NH4)2SO3或NH4HSO3。
⑶L的溶液与化合物E反应的离子方程式ClO-+SO2+2OH-==Cl-+SO42-+H2O。
⑷化合物J的化学式N2H4。
14.(04年江苏理综)X、y、Z均为短周期元素,它们的原子核外最外层电子数依次为l、16、6,Z位于Y的上一周期,则X、Y、Z三种元素形成的某种化合物的化学式可能为( A)
A.X2YZ4 B.XY2Z3 C.X3YZ4 D.X3YZ3
15.(2005年高考北京理综)右表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是(D)
A 常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C W的氢化物沸点比X的氢化物的沸点高
D Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
16.(2005年江苏高考)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3∶4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是(CD)
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B.A、B、C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
17.(2005年高考江苏理综)下列元素中,不属于主族元素的是(B)
A.磷 B.铁 C.钙 D.碘
18.(2005年高考全国理综卷I)4.下列说法中正确的是(A )
A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C.最外层有2个电子的原子都是金属原子
D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子
19.(2005高考全国卷II)下列说法正确的是 ( D )
A.常温常压下,只有一种元素的单质呈液态
B.周期表中所有元素都有从自然界中发现的
C.过渡元素不全是金属元素
D.常温常压下,气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
20.(2005年全国理综卷III)同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是( D )
A.16 B.26 C.36 D.46
21、(04年京浙理综)2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地(Darmstadt,德国)。下列关于Ds的说法不正确的是 (C)
A.Ds原子的电子层数为7 B.Ds是超铀元素
C.Ds原子的质量数为110 D.Ds为金属元素
22.(04年江苏考)X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 (C)
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
23.(2003年全国理综)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是(C)
A K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
24.(2002年广东高考)周期表中16号元素和4号元素的原子相比较,前者的下列数据是后者的4倍的是
A.电子数 B.最外层电子数
C.电子层数 D.次外层电子数
25.(2002年全国春季)1999年1月,俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素,该同位素原子的质量数为298。以下叙述不正确的是(B)
A 该元素属于第七周期 B 该元素位于ⅢA族
C 该元素为金属元素,性质与82Pb相似
D 该同位素原子含有114个电子,184个中子
26.(2002年全国春季7.某元素X最高价含氧酸的分子量为98,且X的氢化物的分子式不是H2X,则下列说法正确的是(A)
A X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B X是第二周期VA族元素
C X是第二周VIA族元素 D X的最高化合价为+4
27.(2002年全国理综)两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在周期表的前 10号元素中,满足上述关系的元素共有(B)
A 1对 B 2对 C 3对 D 4对
28(2002年上海高考题).有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是(C)
A HF B H3O+ C NaH D H2O2
29(2001粤豫大综合)关于元素周期律和周期表的下列说法,正确的是 B
A 目前已发现的所有元素占据了周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现
B 元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化
C 俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出巨大贡献
D 同一主族的元素从上到下,金属性是周期性变化
30(2001年考题)下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是(C)
A.半导体材料砷化镓 B.吸氢材料镧镍合金
C.透明陶瓷材料硒化锌 D.超导材料K3C60
31(2001全国卷题)下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是(A)
A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF
32(2001全国卷题题)下列说法中错误的是(AD)
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
33(2001年广东河南考题)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(CD)
A.原于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
34、(2005年上海高考题)(A)
(1)在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)根据NaH的存在,有人提议可将氢元素放在VIIA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可将氢元素放在周期表中的 IVA 族。
(3)现有甲、乙两种元素,甲元素为第三周期元素且最高正价与最低负价的绝对值之差为6,乙元素的焰色反应显黄色。
① 用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应位置。
② 甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是 氯 (填名称),
写出可以验证该结论的一个化学反应方程式 H2S + Cl2 → 2HCl + S↓
35、(2005年上海高考题)(B)
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为(b)
(a) A (b) B (c) C (d) D
(2)有人认为形成化合物最多的元素不是IVA族的碳元素,而是另一种短周期元素,请你根据学过的化学知识判断这一元素是H。
(3)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中,表面都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
① 用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
② 甲、乙两元素相比较,金属性较强的是 镁 (填名称),可以验证该结论的实验是b、c。
(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
36(04年江苏考)(6分)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:
N2 和 CO ; CO2 和 N2O 。
(2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体的分子有: SO2 、 O3 。
37.(04年上海高考)下表是元素周期表的一部分。
(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为 HCl ,此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性 弱 (填强或弱)
(2)某元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则该元素的元素符号是 N ,其单质的电子式为 。
(3)俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是 H、O、S
(4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式
Be(OH)2+2NaOH → Na2BeO2+2H2O
又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是 Li (填元素符号)
38.(2003年上海考)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列 ①④ (填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
1.原子核对核外电子的吸引力 2.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。 Li原子失去一个电子后,Li+已形成稳定结构,此时再失去一个电子很困难。
②表中X可能为以上13种元素中的 a (填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 Na2O和Na2O2 。
③Y是周期表中 ⅢA或第三主族族元素。
④以上13种元素中, m (填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
39.(03年广东、江苏高考题)(6分)周期表前20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1,它们形成化合物时原子数之比为1:2。写出这些化合物的化学式Na2O, K2S, MgF2, CaCl2
40(2002年上海高考题)致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 CH4 > NH3 >H2O、HF;
第三周期 SiH4>PH3> H2S > HCl 。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3 H2S > H2O;
CS2 > CO2 CCl4 > CF4 (选填>或<=)。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其它类似的还可以是CFCl3(或CF3Cl) 。
(4)然而,这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是使大气臭氧层出现空洞。
但求助于周期表中元素及其化合物的 (a) 变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
(a)①②③ (b)②④⑤ (c)②③④
41(2002年全国理综)(12分)已知:
①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。
②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。
④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
(1)元素X是 Cl(或氯),Z是 K(或钾) 。
(2)写出③中反应的化学方程式: Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O 。
(3)写出④中反应的化学方程式: 2KClO32KCl+3O2↑。
41(2001年广东河南考题)(8分)填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:________。
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第__ VIII ______族。
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第____17_________纵行。
(4)所含元素超过18种的周期是第_____6、 7 ___周期。
四。自我检测
1.已知X、Y均为1—18号之间的元素,X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2,又知Y的原子序数小于X的原子序数,则这两种元素的原子序数之和为 ( A)
A.19 B.18 C.16 D.9
2.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,则在气态氢化物中,R元素的化合价为(B )
A.12-3n B.3n-12 C.3n-10 D.6-3n
3.下列各组原子序数所表示的两种元素,能形成AB2型离子化合物的是 (D)
A.6和8 B.11和13 C.11和16 D.12和17
4.甲、乙两种非金属:①甲比乙容易与H2化合;②甲原子能与乙阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强; ④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是 (C)
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④
5.A.B均为原子序数1—20的元素,已知A的原子序数为n,A2+离子比B2-离子少8个电子,则B的原子序数是(A)
A.n+4 B.n+6 C.n+8 D.n+10
6.下列叙述中,肯定a金属比b金属活泼性强的是 (D)
A.a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.a原子电子层数比b原子的电子层数多
C.1mol a 从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能
7.Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4;Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是(D)
A.KCl B.Na2S C.Na2O D.K2S
8.下列各组物质的性质变化正确的是 (A)
A.酸性:HClO4>HNO3>H3PO4>H2SiO4
B.稳定性:H2S>HCl>HBr>HI
C.熔点:Pb>K>Na>Li
D.溶解性:NaHCO3>Na2CO3>NaOH
9.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 (B)
A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18
10. 甲、乙分别是周期表中同一周期第ⅡA族和第ⅢA族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 ( D)
A.X+1 B.X+11 C.X+25 D.X+8
11.元素周期表中前7周期的元素种数如下:
周 期 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
请分析周期表与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数是(C)
A.18 B.32 C.50 D.64
12.两种短周期元素X和Y,可以组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数为(D)
① m-4 ②m+4 ③m+8 ④m-2 ⑤m+6
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
13.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定性的同位素,它的位置在第7周期IVA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是 (CD)
A.它的最外层电子数为4 B.它的金属性比铅强
C.它具有+2、+3、+4价 D.它的最高价氧化物的水化物是强酸
14.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,已知X最外层电子数为2,则下列叙述中正确的是 (D)
A.Z一定是活泼的金属元素
B.Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
C.1molX的单质跟足量水反应时,发生转移的电子为2mol
D.Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性
15.下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是 (B)
16.天然存在的金属钫(Fr)极微量。它的21个已知同位素都有放射性。它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是 (BD )
A.在已知元素中具有最大的原子半径 B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O
C.氧化物对应的水化物是极强的碱 D.其单质的熔点比金属钠的熔点高
17.在aXn-和bYm+两种简单离子,且X、Y均为短周期元素,已知Xn-比Ym+多2个电子层,下列关系和说法正确的是 (CD )
A.X只能是第三周期元素 B.a-b+n+m的和只可能等于10
C.b不大于5 D.Y可能是第二周期元素
18.氡是放射性稀有气体元素,氡气吸入体内有害健康,氡的核电荷数是86,相对原子质量是222。科学家还发现某些放射性矿物分解放出的“锕射气”,是由质子数86,质量数219的原子组成,下列有关氡的说法正确的是 (D )
A.氡气在标准状况下密度约是19.82g·L-1
B.氡气化学性质较活泼,因此对人体有害
C.氡原子核外有7个电子层,最外层有8个电子
D.“锕射气”是氡的同位素
19.1999年是人造元素丰收年,一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律,118号元素应是第__7__周期第__零_族元素。近日传闻俄罗斯合成了第166号元素,若已知原子结构规律不变,该元素应是第___8___周期第__ⅥA__元素。
20.A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们都是同周期的元素。已知:A、C、F三种原子最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水;D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4;E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
(1)写出下列元素的符号:A_Na; B_Mg;_,E__ P__。
(2)B的单质在F的单质中燃烧的现象是_剧烈燃烧,有白烟生成_,化学方程式是:Mg+Cl2=MgCl2。
(3)A、C两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是 Al(OH)3 +OH- =AlO2- +2H2O
21.(4分)试推断下列化合物的化学式:
(1)第3周期内,A.B两元素的原子序数之差为4,它们组成的化合物AB的化学式为__MgS_。
(2)1mol某物质含有不同周期的三种元素各1mol,其核电荷总数为20mol,该物质的化学式为_NaOH__。
第三讲 化学键
课题:化学键 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解化学键、离子键、共价键、等概念 .理解
2.掌握用电子式表示化学键的形成过程的方法,并能正确写出常见物质和微粒的电子式,结构式。 掌握
3.掌握影响各类化学键强弱的因素,以及化学键的强弱对物质性质的影响。 掌握
考点预览:1.化学键、离子键、共价键、等概念 2.用电子式表示化学键的形成过程;正确写出常见物质和微粒的电子式,结构式。 3.影响各类化学键强弱的因素;及化学键的强弱对物质性质的影响。
一。考点回顾
1.化学键:
(1)概念:相邻的原子之间强烈的相互作用。
(2)种类: 离子键 、 共价键 等。
2.离子键:
(1)概念:使阴、阳离子间结合成化合物的静电作用。
说明:①成键元素:活泼金属(如:K、Na、Ca、Ba等,主要是ⅠA和ⅡA族元素)和活泼非金属(如:F、Cl、Br、O等,主要是ⅥA族和ⅦA族元素)相互结合时形成离子键。②成键原因:活泼金属原子容易失去电子而形成阳离子,活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子。当活泼金属遇到活泼非金属时,电子发生转移,分别形成阳、阴离子,再通过静电作用形成离子键。③存在离子键的化合物一定是离子化合物,离子化合物不一定只含离子键。
(2)形成过程(以MgCl2为例): 。
(3)影响离子键强弱的因素: 。
(4)离子键的强弱对物质性质的影响: 。
3.共价键:
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫共价键。
说明:①成键元素:通常为非金属元素的原子间。②成键原因:同种或不同种元素的原子之间结合成分子时并不发生电子的完全得失,而是通过共用电子对而结合的。③共价键可以形成单质也可化合物。同种元素的原子之间形成的共价键称非极性共价键,简称非极性键;不同元素的原子之间形成的共价键称极性共价键,简称极性共价键。
(2)形成过程(以CO2为例): 。
(3)影响共价键强弱的因素: 。
*4.配位键:
(1)形成过程(以NH4+为例): 。
(2)配位键属于共价键,但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。
*5.金属键:失去价电子的金属阳离子与在晶体内自由移动的价电子之间强烈的相互作用。
影响金属键强弱的因素:金属的原子半径和价电子的多少。一般情况下,金属的原子半径越小,价电子越多,则金属键越 ,金属的熔沸点就 ,硬度就 。
6。微粒间作用力的比较:
存在范围 作用本质 作用强弱 决定键能大小因素 影响性质 电子式
离子键 阴阳离子间和离子晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大,键能越大;②离子半径越小,键能越大 离子化合物的熔沸点、硬度等 有方括号,有正负号
共价键 分子内、原子间、原子晶体内 共用电子对 强 ①原子半径越小,键能越大;②键长越短,键能越大 分子的稳定性,原子晶体的熔沸点、硬度等 无方括号,无正、负号
*金属键 金属阳离子和自由电子之间及金属晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大,键能越大;②离子半径越小,键能越大 金属晶体的熔沸点、硬度等
分子间作用力 分子间和分子晶体内 电性引力 弱 结构相似的分子,其式量越大,分子间作用力越大。 分子晶体的熔沸点、硬度等
氢键 分子间和分子晶体内 电性引力 弱(稍强) 分子晶体的熔沸点
7。电子式:在 周围用 (或 )来表示原子的 电子。这种式子叫做电子式。
(1)电子式的几种表示形式
原子或原子团的电子式:Al 、 Si 、 O 、Cl 、Xe ;
-CH3
离子的电子式:
a、单核阳离子符号,即为阳离子的电子式,如:H+、K+、Na+、Mg2+;
b、原子团的阳离子的电子式稍复杂:如NH4+、H3O+的电子式别为 、

c、单核阴离子:H- 、O2- 、Cl- ;原子团的阴离子:OH- ,,O22-
化合物的电子式:
a、共价化合物的电子式:HCl: 、H2S 、H2O2: 、
HCOOH: 、NF3: 、CH4 、 NH3 。
b、离子化合物的电子式:Na2O 、Na2O2: 、NaHS: 、NaOH: 、CaC2: 、FeS2: 、NH4Cl: 、KCN: 、NaHCO3: 、
.用电子式表示化学键的形成过程:
Na2O:
AlF3:
Mg3N2:
N2: 、NH3
CS2: 、BF3
CCl4: 、PCl3
PCl5: 。
二。典型例题
[例1] 判断并写出下列微粒符号:
(1)含18个电子的阳离子__K+、Ca2、(PH4+)__;
(2)含18个电子的阴离子__Cl-、S2-、O22-、HS-_;
(3)含18个电子的化合物分子_SiH4 PH3 H2S HCl C2H6 N2H4 H2O2 CH3OH CH3F CH3NH2 NH2F_。
(4) 含18个电子的单质分子 Ar F2 。.
[例2]AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同,每摩AB2分子中含有54摩电子,根据下列反应:
①H2+B2 →C ②B2+X→ Y+AB2+H2O ③Y+C→ AB2+Z Z有漂白作用
(1)写出下列物质的化学式:AB2_CaCl2__X_Ca(OH)2_Y_Ca(ClO)2_
(2)用电子式表示AB2的形成过程
(3)写出反应②的化学方程式 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[例3]2005江苏高考题)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3:4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是( CD )
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B.A、B、C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D.自然界存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
[例4]下列晶体中金属阳离子与自由电子作用最强的是 ( C )
A. Na B. Mg C. Al D.Si
[例5]下列叙述正确的是( A )
A.离子化合物中可能含有共价键 B.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
C.共价化合物中可能含有离子键 D.非极性分子中一定含有非极性键
[例6]下列性质中可证明某化合物一定存在离子键的是 ( D )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
[例7]下列叙述正确的是( C )
A.P4和NO2都是共价化合物 B.CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子 C.在CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 D.甲烷是对称平面结构,是非极性分子
三。高考真题
1.(2005高考辽宁文理综合)在下列分子中,电子总数最少的是( C )
A H2S B O2 C CO D NO
2、(2005年广东高考题)短周期元素X、Y的原子序数相差2,下列有关叙述正确的是( DC )
A、X与Y不可能位于同一主族
B、X与Y一定位于同一周期
C、X与Y可能形成共价化合物XY
D、X与Y可能形成离子化合物XY
3、(2005年广东高考题)下列反应过程中,同时有离子键,极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( D )
A、NH4Cl===NH3↑+ HCl↑
B、NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
C、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
D、2Na2O2+2 CO2=2Na2 CO3+O2
4、(2005年高考全国理综卷I).下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
5、(2003年上海考)下列电子式中错误的是( C )
A Na+ B C D
6、(04全国理综)下列分子中,所有原子的最外层均为8电子结构的是( C )
A.BeCl2 B.H2S C.NCl3 D.SF6
7、下列指定微粒的个数比为2:1的是( A )
A.Be2+离子中的质子和电子 B.21H原子中的中子和质子
C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
8、(04年上海高考)下列物质中属于离子化合物的是( A )
A.苛性钠 B.碘化氢 C.硫酸 D.醋酸
9、(2002年上海高考题)下列表达方式错误的是( C )
A 甲烷的电子式 B 氟化钠的电子式
C 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D 碳-12原子 C
10、(2001上海考题)下列分子的电子式书写正确的是( C )
A 氨 B 四氯化碳
C 氮气 D 二氧化碳
四.自我检测
1下列物质中既含有共价键又含有离子键的是( A )
A.Ca(OH)2 B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
2.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( D )
A.溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
3.下列过程中,共价键被破坏的是:(D )
A.碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
4.M元素的一个原子失去2个电子,该2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z,下列说法中,正确的是(D)
A.Z的熔点较低 B.Z可表示为M2Y
C.Z一定溶于水中 D.M形成+2价阳离子
5.80年代,科学研制得一种新分子,它具有空心的类似足球状的结构,分子式为C60。下列说法正确的是 (CD )
A.C60是一种新型的化合物 B.C60含有离子键
C.C60和金刚石都是碳元素组成的单质 D.C60中的化学键只有共价键
6.1999年曾报道合成和分离了含高能量正离子N5+的化合物 N5AsF6 ,下列叙述错误的是(C )
A.N5+正离子共有34个核外电子
B.N5+中氮—氮原子间以共用电子对结合
C.化合物N5AsF6中As化合价为+1
D.化合物N5AsF6中F化合价为-1
7.下列各组物质中,都是共价化合物的是 (D )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和HClO3
8.A+、B2+、C-、D2-四种离子具有相同电子层结构。有以下排列顺序:①B2+>A+>C->D2-; ②C->D2->A+>B2+; ③B2+>A+>D2->C-; ④D2->C->A+>B2+ 。四种离子的半径由大到小以及四种元素原子序数由大到小的顺序分别是(B )
A.①④ B.④① C.②③ D.③②
9.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径之比最小的是 ( B )
A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBr
10.下列说法正确的是( D )
A.分子中键能越大,键越长,则分子越稳定
B.失电于难的粒子获得电子的能力一定是强的
C.在化学反应中,某元素由化合态变为游离态,则该元素被还原
D.电子层结构相同的不同离于,其半径将随着核电荷数增加而减小
11.下列事实中,能够证明HCl是共价化合物的是( B )
A.HCl易溶于水 B.液态的HCl不导电
C.HCl不易分解 D.HCl溶于水能电离,呈现酸性
12.下列用电子式表示化合物的形成过程,其中正确的是( CD )
13.根据下表中所列键能数据,判断下列分子中,最不稳定的分子是( D )
A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2
14.下列说法中不正确的是( AB )
A.在共价化合物中也可能含有离子键
B.非金属元素组成的化合物中一定只含有共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
15.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是(A )
A.光气(COCl2) B.六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼
16.推断下列微粒的名称,并用电子式表示其形成过程
(1)离子化合物AB,阳离子比阴离子少一个电子层,1 mol AB 中含有12mol电子,则该化合物名称为_氟化锂_。其形成过程为 。
(2)由第三周期元素的半径最大的阳离子和半径最小的阴离子形成的化合物_NaCl_,名称为_氯化钠_,形成过程为 。
17.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水反应可生成NH3。请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式是________________,该化合物中含有的化学键为 离子键 。
(2)Na3N与盐酸反应生成_二_种盐,其电子式是_______________。
(3)比较Na3N中两种微粒的半径:r(Na+)__<_r(N+) (填“>”、“=”、“<”)。
18.已知下列元素的原子半径:
根据以上数据,磷原子的半径(单位:nm)可能的范围是__10.2 nm<<11.7 nm __。
19.设X、Y、Z代表3种元素,已知:
①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构;
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个;
③Y和Z两元素可以形成四核42个电子的负一价阴离子。
据此,请填空:
(1)Y元素是_Cl_,Z元素是__O _。
(2)由X、Y、Z三元素所形成的含68个电子的盐类化合物的分子式(即化学式)是__KClO4_。
第四讲 非极性分子和极性分子
课题: 非极性分子和极性分子 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解极性键与非极性键的形成原因,并能进行化学键的极性强弱比较。 理解
2.理解化学键的极性与分子的极性的区别与联系,掌握极性分子与非极性分子的判断依据和判断方法。 理解
3.理解分子间作用力和氢键的概念以及对物质性质的影响 理解
考点预览:1.极性键与非极性键的形成原因,化学键的极性强弱比较。 2.化学键的极性与分子的极性的区别与联系;极性分子与非极性分子的判断依据和判断方法。 3.分子间作用力和氢键的概念以及对物质性质的影响。
一。考点回顾
(一)极性键与非极性键
1.非极性键:
(1)概念:同种原子间形成的共价键(它们对共用电子对的吸引能力是相同的,使共用电子对不偏向任何一个原子,因此各原子均不显电性),这样的共价键称之为非极性键。如H—H键、Cl—Cl键
(2)形成条件:一般地说,同种元素的原子所形成非极性共价键。
2.极性键:
(1)概念:不同元素的原子所形成的共价键(由于形成共价键的原子对共用电子对的
吸引力是不相同的,共用电子对将偏向某一原子),这样的共价键称之为极性键。如:
HCl分子中的H—Cl键;H2O分子中的H—O键
(2)形成条件:不同元素的原子间形成极性键。
(3)共价键极性强弱比较依据:形成共价键的共用电子对偏向与偏离程度越大,键的极
性就越强。试比较下列两组共价键的极性强弱:
①H—H、H—F、H—O、H—N、H—C: > > > > ;
②H—F、C—F、N—F、O—F、F—F: > > > > 。
(二)极性分子与非极性分子
1。极性分子与非极性分子的比较
极性分子 非极性分子
概念 整个分子结构不对称,电荷分布不均匀 整个分子结构对称排列,电荷分布均匀,对称
规律 ①不同元素的原子构成的双原子分子,如HCl, CO等 ③不同元素的原子构成的的多原子分子,结构不对称。如H2O,NH3,SO2,CH3Cl等 ①同种元素的原子构成的双原子分子,如H2,N2等 ②不同元素的原子构成的的多原子分子,但结构对称。如 CO2.CS2,CH4,等
键的极性与分子的极性的关系 分子有极性,键一定有极性,而键有极性,分子不一定有极性
至此我们可以将键的极性与分子的极性之间的相互关系总结如下:
非极性键 非极性分子
分子中单纯含有
极性键
极性分子
2分子极性判断方法:
①根据键角判断分子中的正负电荷重心是否重叠
②根据ABn的中心原子A周围是否为完全等价的电子对
③根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。(或A是否达最高价) : 中心元素的化合价的绝对值= 中心元素的最高正价 非极性分子 如:CO2,CH4,SO3,CCl4等; 中心元素的化合价的绝对值 ≠中心元素的最高正价 极性分子如:SO2,CH2Cl2,PCl3,CH3Cl等
表1-2
分子类型 实例 分子构型(名称) 分子极性 中心元素的化合价(绝对值)
双原子分子 HCl、 CO 直线型 极性 1
三原子分子 CO2、CS2 直线型 非极性 4
H2O、H2S 弯曲型(V字型) 极性 2
四原子分子 BF3 平面正三角型 非极性 3
NH3 三角锥型 极性 3
五原子分子 CH4 正四面体 非极性 4
(三)氢键与分子间作用力:
1.分子间作用力(又称范德瓦耳斯力):
(1)概念:存在于分子间把分子聚集在一起的作用力。
(2)影响因素: 。
(3)对物质性质的影响:它对物质的熔点、沸点、溶解度等有影响。实例:
2.氢键:在HF分子中,分子中“裸露”的H核(带部分正电荷)与另一个分子中带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。
说明:氢键的强弱:比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强。
氢键的存在对物质性质的影响:氢键的存在会使物质的熔点和沸点升高。实例:

3.相似相溶原理:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。
二。典型例题
[例1] ] 氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质的性质相似。
(1)写出氰与苛性钠溶液反应的离子方程式:_(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O __。
(2)已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性,(CN)2的电子式为 ,结构式为____,(CN)2分子为__非极性__(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)CN-中电子数为__14__,CN-的电子式为______________。
[例2] 将下列粒子的符号填入相应的空格内:O2、NH3、CO2、H2O、N2、(NH4)2SO4、SiCl4。
(1)存在极性键的极性分子是_NH3、H2O_。
(2)存在非极性键的非极性分子是_O2、N2_。
(3)存在极性键的非极性分子是_SiCl4_。
(4)全部由非金属元素组成的离子化合物是_(NH4)2SO4_。
[例3]. 今有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的最高正价和负价绝对值相等;元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同,则
(1)A、B、C、D的元素符号分别为_C_、_Na__、__O__、__Cl__。
(2)AC2的空间构型为_直线型_,属__非极性__分子,AD4的空间构型为__正四面体型__,属__非极性__分子。
(3)B2C2的电子式为__________,属__离子化合物_ 。(填离子或共价化合物)
[例4]科学家发现铂的两种化合物其化学式都为PtCl2(NH3)2,且均为平面正方形结构,但一种为黄绿色,在水中溶解度较大,具有抗癌作用,另一种为淡黄色,在水中溶解度较小,不具有抗癌作用。试回答下列问题:
(1)这两种铂的化合物的几何构型图为:
黄绿色:_____;淡黄色:_______。
(2)黄绿色固体在水中溶解度大的原因是:_Ⅱ中结构对称,分子无极性,由相似相溶原理可知_。
三 自我检测
1.根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大,说明正确的是( C )
A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物
C.Cl2、Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.以上说明都不对
2.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( AD )
A.F2<Cl2<Br2<I2 B.CF4<CCl4>CBr4>CI4
C.HF>HCl<HBr<HI D.CH4<SiH4<CeH4<SnH4
3.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子,NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子,由此可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( CD )
A.分子中所有原子在同一平面内
B.分子中不含氢原子
C.在ABn分子中,A元素为最高正价
D.在ABn分子中,A原子最外层的电子都已成键
4.下列各组物质中,化学键的类型(离子键、共价键)相同的是( AD )
A.CaO和MgCl2 B.NH4F和NaF
C.Na2O2和H2O2 D.H2O和SO2
5.下列叙述中肯定正确的是( B )
A.在离子化合物中不可能存在非极性键
B.在共价化合物形成的分子中不可能存在离子键
C.在极性分子中不可能存在非极性键
D.在非极性分子中不可能存在极性键
6.下列叙述中正确的是( BC )
A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键
B.两种非金属元素的原子间形成的共价键都是极性键
C.含有极性键的共价化合物分子不一定是极性分子
D.只要是离子化合物,其熔点就比共价化合物的熔点高
7.下列说法中正确的是( C )
A.非金属原子间只能形成共价化合物
B.非金属原子间不可能形成离子键
C.以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
D.以极性键结合的分子一定是极性分子
8.CH4、NH3、H2O、HF分子中,共价键的极性强弱顺序是( B )
A.CH4、NH3、H2O、HF B.HF、H2O、NH3、CH4
C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3
9.三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面三角形。下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述中正确的是( D )
A.PCl3分子中3个共价键的键长、键这间夹角均相等
B.PCl3分子中的3个P—Cl键属于极性共价键
C.PCl3分子中3个共价键的键长、键之间的夹角不相等
D.PCl3分子中P—Cl键的3个键之间夹角都是100.1°
10.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于( B ) A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
11.下列叙述中正确的是( BC )
A.同主族金属元素的原子半径越大熔点越高
B.稀有气体原子序数越大沸点越高
C.分子间作用力越弱的分子其熔点越低
D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子
12.A、B、C、D四种元素,AB2分子中有22个电子,C离子中质子数比中子数少一个,11.5gC与足量水可放出H25.6L(标况下);D与C同周期,无延展性,但有一定的导电性,且在化合物中主要是共价键结合,下面叙述正确的是( BD )
A.DB2的熔点很低 B.C2B2有非极性键
C.晶体A一定是原子晶体 D.这四种元素原子序数只有一个奇数
13.对比以下几个反应式:Cl+Cl→Cl2+247KJ;O+O→O2+493KJ;N+N→N2+946J,可得出的结论是( A ) A.在常温下N2比O2、Cl2稳定 B.氮、氧、氯的分子都是非极性分子
C.氮、氧、氯都是双原子分子 D.氮气、氧气和氯气的密度不同
14.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换,由此可推断出H3PO2的分子结构是( B )
15.A、B、C、D、E、F、G为七种由短周期元素构成的微粒,它们都有10个电子,其结构特点如下:
微粒代码 A B C D E F G
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
电荷数(单位电荷) 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中:B的离子半径大于E的离子半径;D是由极性键构成的4原子极性分子;C与F可形成D和G分子。
(1)A微粒的结构示意图是___。
(2)比较B和E相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,为__NaOH_>__Mg(OH)2__(用化学式表示)。
(3)D和G微粒是否为极性分子 答:__均为极性分子_。
(4)C微粒是______________,F微粒是______________(用电子式表示)。
16.现有短周期A、B、C三种元素,原子序数依次增大,A元素的单质是密度最小的气体,B获得2个电子可达到稳定结构,C与A同主族。
(1)判断A、B、C各为何种元素。
A__H_ B__O__ C__Na__
(2)用电子式表示三种元素原子之间可能构成的化合物的形成过程,并指示各自化学键的类型:
①A与B 、______________
②A与C 、
③B与C 、______________
④A、B、C 、
17.已知某元素R的最高价氧化物的水化物0.49g与R的气态氢化物0.17g,分别能和100ml,0.1mol/2的NaOH溶液完全反应,R元素的原子中,质子数与中子数相等,在周期表中元素A、B与R同周期左右相邻,元素C、D与R同主族上下相邻,试确定:
(1)R、A、B、C、D各为何元素 (S、P、Cl、O、Se)
(2)比较R、C、D三种元素气态氢化物的稳定性大小 (稳定性:H2O>H2S>H2Se)
(3)由R和C两元素形成的两种化合物分子中,指出它们各属于何种分子
(SO2为极性分子 SO3非极性分子)
18.某元素A能形成气态氢化物HxA,它的水溶液能和CaCO3反应放出使澄清石灰水变浑浊的气体,反应中HxA和CaCO3的物质的量之比为2∶1,测得HxA气体在标准状况下的密度为1.629g/L。试确定:
(1)x值;
(2)A的相对原子质量和名称;
(3)H—A键是否是极性键 HxA是否是极性分子
解:
由题可知2HxA+xCaCO3=CaxA2+xCO2+xH2O或HxA+x/2CaCO3=CaA+x/2CO2+x/2H2O
HxA与CaCO3的物质的量之比为2∶1,∴x=1
∴气态氢化物为HA型,又∴M=1.629×22.4=36.5,A的相对原子质量为35.5,应为Cl,氯元素 H—A即为H—Cl应是极性键,HA为极性分子
第五讲 晶体结构
课题:晶体结构 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。 理解
2.掌握影响四种晶体熔沸点高低的有关因素,并据此对各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小进行比较。 掌握
3.了解晶胞的概念,会进行晶胞中微粒数的相关计算。 了解
考点预览: 1.离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。 2.影响四种晶体熔沸点高低的有关因素,各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小的比较。 3.晶胞的概念;晶胞中微粒数的相关计算。
一。考点回顾
(一)基本概念
固体分为晶体和非晶体:晶体:结晶而成,有规则几何外形,有固定熔点
非晶体:无一定外形,无固定熔点
1.离子晶体:
(1)概念::离子间通过离子键结合而成的晶体.
(2)组成特点:在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列(见NaCl、CSCl的晶体结构);离子晶体中不存在分子,其化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比。
(3)性质特征:离子间存在较强的离子键,因此一般说来,离子晶体硬度较高、密度较大,难于压缩,难于挥发、有较高的熔点和沸点,固态时不导电,熔融状态时能导电。
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。:由晶体的性质来分:a导电性:固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。b机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。
(5)影响熔沸点高低的因素:离子键的强弱,也就是阴阳离子间的作用力大小;在实际
应用中常通过比较阴阳离子半径的大小来比较离子键的强弱,从而比较不同离子晶体的
熔沸点高低。 实例:熔点:NaCl>KCl、NaCl>NaI、NaF>KBr
(6)离子晶体的晶胞相关计算:
(构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。)
根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法:
①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
小结:某微粒由n个晶胞共有,则该微粒只有1/n个属于相应的晶胞。
实例1:某物质晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出).晶体中A、B、C的原子个数比为( A )
A、1:3:1 B、2:3:1
C、2:2:3 D、1:3:3
实例2、2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图示意的是该化合物的晶胞结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物化学式表示为 ( B )
A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2
2.原子晶体:
(1)概念:相邻原子间以共价键相结合而成空间网状结构的晶体.
(2)组成特点:原子晶体可以为单质,也可是化合物,组成微粒为原子,微粒间的作用力为共价键
(3)性质特征:原子晶体中,原子按一定规律在空间排列(见课本金刚石结构示意图),原子间通过较强的共价键相结合,因而熔、沸点高、硬度大,并难溶于溶剂;固态时或熔融状态时一般都不能导电,但有的原子晶体是良好的半导体材料。如:硅
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为原子晶体,且原子晶体的组成微粒为原子。:由晶体的性质来分:a导电性:一般原子晶体固态时不导电,熔化时不导电。b机械性能:熔、沸点高、硬度大。
(5)影响熔沸点高低的因素:原子晶体熔点的比较其实质为共价键强弱的比较,可视作为成键的两原子核间距离的比较,也可视作原子半径大小的比较。
实例:熔沸点: 金刚石>金刚砂>晶体硅.
3.分子晶体:
(1)概念:分子间以分子间作用力(范德华力)相互结合的晶体.
(2)组成特点:分子晶体中分子按一定规律在空间排列(见课本固态二氧化碳的晶体结构示意图),分子晶体可以是单质,也可是化合物,其组成微粒是分子。
(3)性质特征:分子晶体中微粒间的作用力为分子间作用力(弱小),因此分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为分子晶体,分子晶体的组成微粒为分子。:由晶体的性质来分:a导电性:分子晶体固态时不导电,熔化时不导电。b机械性能:熔、沸点低、硬度小。
(5)影响熔沸点高低的因素:①分子的极性 :这里所说的分子的极性,一般指极性特别强的分子间有氢键存在的物质,即HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小,则要看其相对分子质量的大小。当分子间没有氢键存在时,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,该分子晶体的熔、沸点相对越高
实例:I2、Br2、Cl2、F2的沸点由低到高的顺序为: 。
HF、HCl、HBr、HI的沸点由低到高的顺序为: 。
4.金属晶体:
(1)概念:通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。。
(2)组成特点:金属晶体结构中,金属原子一层一层紧密地堆积着排列;金属原子的价电子比较少,价电子跟原子核的联系又比较松弛,金属原子容易失去电子。因此,金属的结构实际上是金属原子释出电子后所形成的金属离子按一定规律堆积的。释出的价电子在整个晶体里自由地运动着,这些电子叫做自由电子。在金属晶体里自由电子并不专属于某几个特定的金属离子,它们几乎均匀地分布在整个晶体内由多个金属离子所共有。
(3)性质特征:金属在常温下,大多都是晶体(除汞外),有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性。理解这些物理性质的时候要把握好共性与特殊性,如金属一般为银白色光泽,但铜是红色的、铅是蓝白色的、金是黄色的等。同时要把握好物理性质与金属晶体结构的关系:
①导电性:金属晶体在外加电场条件下,自由电子定向运动而形成电流。不同的金属有不同的导电能力,导电性最强的三种金属依次是Ag、Cu、Al。
②导热性:自由电子受热的运动速率加快,碰撞中能够传递热量,将能量从温度高的部分传到温度低的部分,最后使整块金属的温度趋于一致。  
③有延展性:外力作用下,金属原子会因层与层之间相对滑动而变形,但由于金属离子与自由电子的作用没有方向性,从而这种作用仍能保持,不致断裂。不同的金属有不同的延展性,延展性较好的是金,例如,1g黄金能拉成长度为3.2km的细丝,也可压成厚度为1×10-4mm的薄片。
熔、沸点:不同金属晶体的熔、沸点差别大。金属晶体的熔、沸点可能较低,如Hg,常温时是液态,也可能很高,如钨(W),可达三千多度。  金属原子的价电子越多,原子半径越小,金属离子与自由电子的作用力就越强,晶体的熔、沸点就越高;反之越低。例如,熔、沸点:NaK>Na-K合金。
4.四种晶体的结构与性质
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
定  义 阴阳离子间通过离子键形成的晶体 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体 由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体
构成粒子 阴、阳离子 分  子 原  子 金属离子、自由电子
粒子间作用力 离子键 分子间力 共价键 金属键
代表物 NaCl,NaOH,MgSO4 干冰,I2,P4,H2O 金刚石,SiC,晶体硅,SiO2 镁、铁、金、钠
物理性质 熔沸点 较高 低 很高 有高、有低
硬度 硬而脆 小 大 有高、有低
导电性 不良(熔融或水溶液中导电) 不良 绝缘、半导体 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂中 不溶于任何溶剂 一般不溶于溶剂,钠等可与水、醇类、酸类反应
决定熔沸点高低的主要因素 离子键强弱 分子间作用力大小 共价键强弱 金属键强弱
5。四种基本晶体类型的判断方法小结:
(1)从概念,物质分类上看,由__________组成,通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________,这些质点间通过_________间作用力,而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体,但SiO2、SiC为_________晶体;离子化合物一定为_________晶体
(2)由晶体的物理性质来看
①根据导电性,一般地:熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体,熔融或固态都能导电的为_________晶体;固态时不导电,熔化或溶于水时能导电的一行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第十单元 化学反应速率 化学平衡
第一讲 化学反应速率
课题: 化学反应速率 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法。并能进行相关计算及速率大小的比较。 了解
2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。 理解、掌握
考点预览:1.化学反应速率的概念,反应速率的表示方法、相关计算及速率大小的比较。2.外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
I.考点回顾
一. 化学反应速率
(一). 化学反应速率
1、概念:研究化学反应进行的快慢程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
常用单位为mol/l.s-1或mol/l.min-1等。
熟悉三种浓度:
起始浓度:指反应物或生成物开始反应时的浓度。常用c(起始)表示。
终了浓度:指反应物或生成物经过一段时间后的浓度。常用c(终了)表示。
变化浓度:指化学反应过程中某一段时间内反应物减少的浓度或生成物增加的浓度。
3、计算公式:(用v表示化学反应速率)
v(某反应物)==
v(某生成物)==
υ=△C/△t (△C—浓度变化量;△t—反应时间)
注意事项:
随着反应的进行,物质浓度不断变化,反应速率也不断变化,因此某一段时间内的反应速率实际是平均速率,而不是即时速率,均取正值。
对于化学反应:aA(g)+bB(g) == cC(g)+dD(g)有:
△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)
a:b:c:d= △C(A):△C(B):△C(C):△C(D)
v(A):v(B):v(C):v(D)
一反应里用不同物质浓度变化来表示反应速率时,其数值不一定相同,故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率,但这些数值表示的意义是相同的,均表示该化学反应的快慢。
同一反应在不同条件下反应速率大小比较时,应转化为同一物质的速率进行比较。
(二)影响化学反应速率的因素
1.有效碰撞理论
化学反应发生的先决条件是:反应物分子(或离子)间的碰撞。
有效碰撞概念:相互碰撞的分子具有足够高的能量,且有合适的取向时,使旧键断裂, 发生化学反应,这样的碰撞叫做有效碰撞
活化分子是指能量高于分子的平均能量的分子。(其它条件不变时,对某一反应而言,活化分子在反应物分子中所占的百分数是不变的)
外界条件对反应速率的影响是由改变单位时间、单位体积内分子间的有效碰撞次数而决定的。
2.影响反应速率因素
内因:反应物本身的性质。 外因:我们可以通过改变反应的条件来改变反应速率,其中重要的外界条件为浓度、压强、温度、催化剂等
同一化学反应的速率大小与外界条件(外因)有关。具体规律如下:
(1)浓度对化学反应的影响:
在其他条件不变的情况下,增加反应物的浓度,可以________化学反应速率
注意:①此规律只适用于气体间的反应或在溶液中的反应,对于纯液体或固体反应物,一般其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积的大小会影响化学反应速率,一般说固体反应物表面积越大,反应速率越大;表面积越小,反应速率越小。②化学反应若是可逆反应,反应物或生成物浓度的改变,其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述规律。
实验1:少量大理石分别与10ml 1mol/l的盐酸和10ml 1mol/l醋酸反应。观察到的现象为 。从碰撞理论的角度分析这是因为:

实验2:少量大理石分别与10ml 1mol/l的盐酸和10ml 0.1mol/l盐酸反应,观察到的现象为 。然后给后者加热,观察到的现象为
。从碰撞理论的角度分析这是因为:

(2)压强对化学反应的影响:
对于有气体参加的化学反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率______;减小压强,反应速率_________。
注意:①对于气体来说,增大压强就是增大反应物的浓度,因而可以增大化学反应速率。若参加反应的物质为固体或液体(溶液),由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。②对于有气体参加的可逆反应,增大压强,正反应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速率都减小。
(3)温度对化学反应的影响:
在其他条件不变的情况下,升高温度,可_____反应速率,降低温度,可_____反应速率。
注意:①温度每升高100C,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。②温度对反应速率影响的规律,对吸热反应、放热反应都适用。③反应若是可逆反应,升高温度,正反应速率、逆反应速率都增大,但吸热反应速率增加的程度比放热反应速率增加的程度_____(填“相等”、“大”、“小”);降低温度,正反应速率、逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小的程度比放热反应速率减小的程度_______(填“相等”、“大”、“小”)。
(4)催化剂对化学反应的影响:
在其他条件不变时,使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子由活化分子所占的百分数,从而增大化学反应速率。
注意:①催化剂是指能够改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂可参加化学反应,物理性质可改变,化学性质在反应过程中不改变。②反应若是可逆反应,催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。③催化剂的催化作用往往因接触少量杂质而明显下降甚至破坏,这种现象叫做催化剂中毒。
实验3:在两只试管中分别加入5ml的5%H2O2溶液和洗涤剂,再向其中一支试管中加入少量MnO2粉未,观察到的现象为
。从碰撞理论的角度分析这是因为:

(5)其它条件:
除了上述浓度、压强、温度、催化剂这四大影响因素外,光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物颗粒的大小、溶剂等因素也能影响反应速率。
II.典型例题
[例1]在2A + B3C + 4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A VA = 0.5 mol·L-1·S-1 B VB = 0.3 mol ·L-1·S-1
C VC = 0.8 mol·L-1·S-1 D VD= 1 mol L-1·S-1
[例2]右图表示800℃ 时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t
是到达平衡状态的时间。试回答:
(1) 该反应的反应物是_____________。
(2) 该反应的化学反应方程式为:

(3)若达到平衡状态的时间是2分钟,A物质
的平均反应速率为 。
[例3]用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( B )
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量硫酸铜溶液 D.不用铁片,改用铁粉
[例4]反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+ D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是( B )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·(L·min-1)
D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的
【例5】对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+ O2(g)= CO2(g)下列说法中错误的是(D)
A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B.升高温度可以加快化学反应速率
C.增加压强可以加快化学反应速率 D.增加木炭的量可以加快化学反应速率
【例6】采用哪些方法可以增大铁与盐酸反应的化学反应速率?(请写出4点)

III.高考真题
1.(2000全国16)已知反应A+3B 2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为1mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( C )
A.0.5mol·L-1·min-1  B.1 mol·L-1·min-1 C.2 mol·L-1·min-1  D.3 mol·L-1·min-1
2.(2004理综)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为( C. )
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
3.(2004全国)在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g) C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是(D)
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
4.(2004上海)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g 粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( CD)
5.(06四川理综13)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:


下列描述正确的是( C )
A、反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D、反应的化学方程式为:X(g)+ Y(g) Z(g)
IV.知识过关
1.设反应C + CO2 2CO ΔΗ1> 0反应速率为V1 ;N2 + 3H2 == 2NH3ΔΗ2< 0 ,反应速率为V2 。对上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化为……………( A )
A、同时增大 B、同时减小
C、V1增大,V2减少 D、V1减小,V2增大
2.可逆反应2SO2 + O2 2SO3,如果SO2的起始浓度为2 mol/L ,2min后SO2的浓度为1.8mol/L,则用SO2的浓度变化表示的反应速率为( D )
A、1mol/(L·min) B、0.9mol/(L·min)
C、0.2mol/(L·min) D、0.1mol/(L·min)
3.在2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)反应中,反应物消耗速率、生成物的生成速率之间的关系不正确的是……………………………………… ( A )
A、V(SO2)=V(O2)=V(SO3) B、V(O2)=1/2 V(SO2)
C、V(SO2)= V(SO3) D、V(SO3)= 2V(O2)
4.NO和CO都是汽车尾气里有害的物质,它们能缓慢地起反应生成N2和CO2,对此反应,下列叙述中正确的是……………………………………………………( D )
A、使用催化剂不能改变反应速率 B、降低压强能使反应速率加快
C、改变压强对反应速率没有影响 D、升高温度能加快反应速率
5.在恒温、恒容的密闭容器进行反应A(g)B(g)+C(g);ΔΗ> 0。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需要反应时间为( B )
A、10 s B、大于10s C、小于10s D、无法判断
6.反应2A(气)2B(气)+C(气);ΔΗ> 0,在未用催化剂的条件下已达到平衡,现要使正反应速率降低,[B]减小,应采用的措施( BD )
A、升温 B、增大反应器体积 C、增大[A] D、降温
7.某温度时,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后C(X2)为0.4mol/L ,C(Y2)为0.8mol/L,生成C(Z)为0.4mol/L,则该反应式可表示为( D )
A、X2+2Y22XY2 B、2X2+2Y2 2X2Y
C、X2+3Y2 2XY3 D、3X2+Y2 2X3 Y
8.在一定条件下,可逆反应N2 +3H2 2NH3 ΔΗ<0;达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是( CD )
A. 加催化剂V正V逆都发生变化且变化的倍数相等;
A. 加压V正V逆都增大,且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数;
A. 降温V正V逆都减小, 且V正的减小倍数大于V逆减小的倍数;
A. 加入氩气, V正V逆都增大, 且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数.
第二讲 化学平衡 影响化学平衡的条件
课题: 化学平衡 影响化学平衡的条件 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。 了解、理解
2.理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 理解
3.理解勒沙特列原理的含义。 理解
考点预览:1.化学反应的可逆性、化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。2.浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。3.勒沙特列原理的含义。
I.考点回顾
一. 化学平衡
1.研究的对象:可逆反应
2.化学平衡状态:在一定条件下可逆反应中 相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。简称化学平衡。(注意:化学平衡的概念应注意三点:①前提:“一定条件”、“可逆反应”②实质:正、逆反应速率相等③标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变)
3.化学平衡的建立
对于可逆反应,若开始在密闭容器中放入反应物,则此时正反应速率最大,逆反应速率为____。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物不断增多,正反应速率越来越____,逆反应速率越来越______,反应进行到某一时刻,正、逆反应速率________,此时就达到了平衡,请在图1中画出反应的速率时间图。
若开始只有生成物,没有反应物,请在图2中画出反应的速率时间图。
4.化学平衡的特征:
(1)动:化学平衡是一个动态平衡,可逆反应达到平衡状态后,正、逆反应还在进行,并没有停止。
(2)定:可逆反应达到平衡状态后,反应混合物中各组分的浓度保持不变(一定)。
(3)等:可逆反应达到平衡状态后,正、逆反应速率相等但不等于零。
(4)变:外界条件改变,平衡状态发生改变,即平衡状态发生移动。
5.判断可逆反应是否达到化学平衡的方法:
以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)为例:
(1)速率关系 :(a).V(B耗)= V(B生) (b). V(C耗) :V(D生) = p: q
(c). V(A耗) :V(C耗) = m : p(同生同反,一生一耗;一生一反,同生同耗)
(2)各成分浓度保持不变
对于反应前后气体体积发生变化的反应,混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而变 ②各物质的物质的量、物质的量浓度不随时间而变化。
应用:可逆反应N2+3H22NH3达到平衡时,下列说法中能表明该反应达到了平衡的是( )
.NH3的生成速率与分解速率相等 .N2、H2、NH3的分子数相等
.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 1∶3∶2 .c(N2) = c(H2) = c(NH3),且保持不变
.NH3的生成速率与N2的分解速率之比为2∶1
.NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3
.条件不变时,c(N2) 、 c(H2)、 c(NH3)保持不变
.H2的生成速率与N2的分解速率之比为3∶1
.H2的生成速率与N2的生成速率之比为3∶1
.在形成6molN-H键的同时有3molH-H键形成
.在断裂6molN-H键的同时有3molH-H键形成
二、影响化学平衡的条件:
1.化学平衡的移动:
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程叫做化学平衡的移动。
注意:化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件,使正、逆反应速率不再相等,然后在新的条件下达到正、逆反应速率________。也就是说,化学平衡的移动是:平衡状态→不平衡状态→新平衡状态
2.影响化学平衡的条件
(1)浓度对化学平衡的影响
当其他条件不变时, ,平衡向正反应方向移动;
平衡向逆反应方向移动。
注意:固体及纯液体的浓度是一定值,不因量的多少而改变,所以增加或减少固体及纯液体的量,不会影响平衡状态。
(2)压强对化学平衡的影响
当其他条件不变时,在有气体参加反应的平衡体系中,增大压强使平衡向气体体积________的方向移动;减小压强使平衡向气体体积________的方向移动。
注意:
①压强的改变对化学平衡的影响只针对有气体参加且气体体积在反应前后有变化的平衡体系。
②增大压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定______原平衡状态的速率;减小压强无论平衡移动方向如何,新平衡状态里的速率一定______原平衡状态的速率。
(3)温度对化学平衡的影响
当其他条件不变时,升高平衡体系的温度,平衡向________的方向移动;降低温度,平衡向________的方向移动。
注意:只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定________原平衡状态的速率。反之亦然。
(催化剂: 催化剂的使用同等程度地改变正逆反应速率,对化学平衡无影响,但能缩短到达平衡所需的时间.)
勒沙特列原理:如果改变影响平衡的某一条件(如浓度、压强、温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.
小结:改变外界条件对平衡移动的分析及说明
以一般反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+xD(g) △H=Q(Q<0)通式为例来总结浓度、温度、压强三者对化学平衡的影响及其规律,在以下v(速率)—t(时间)图象中,纵坐标为反应速率(v),横坐标为时间(t)。
反应特征 改变条件 改变条件瞬间 达到新平衡前 平衡移动方向 v—t图
V正 V逆 V正与V逆关系
放热反应 升高温度
降低温度
m+n减小压强
m+n=p+x 增大压强
减小压强
增大c(A)
增大c(D)
减小c(A)
减小c(D)
使用催化剂(正催化剂)
说明:⑴增大浓度(不论反应物还是生成物)、增大气体压强或升高温度后,不论平衡向那个方向移动,建立新平衡的正逆反应速率都___________原来平衡时的正逆反应速率,反之则小于。
⑵压强对化学平衡的影响,只限于有气体参加或生成的反应,且_______的平衡体系。
⑶使用催化剂,他可同等程度地加快或减慢正、逆反应速率,不会出现________的情况,因而平衡_______________,但能改变达到平衡所需______________。
⑷不论使用任何条件,使化学平衡产生移动,移动的结果都不可能使可逆反应体系中任何一种组成的浓度变化为零。
3.化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”
设平衡时,A的物质的量的变化为x mol
例: mA + nB pC + qD
计量数 m n p q
起始: a b 0 0
转化: x nx/m px/m qx/m
平衡: a-x b-nx/m px/m qx/m
注意 :①转化量与方程式中各物质的系数成比例;
②这里a、b可指 物质的量、浓度、体积等。
4.解答图象题常用的几条重要规律:
①定项分析:(固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响)
②温度越高 到达平衡所需时间就越短;(同压强时)
③压强越大 到达平衡所需时间就越短;(同温度时)
④使用催化剂 到达平衡所需时间就越短;
解答图象题的方法与思路是:
⑴看懂图象:一看面(即看清横坐标和纵坐标),二看线(即看线的走向、变化的趋势),三看点(即看线是否通过原点,两条线的交点及线的拐点),四看要不要作辅助线(如等温线、等压线),五看定量图象中有关量的多少。
⑵联想规律:即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。
⑶作出判断:依题意仔细分析作出正确判断。
应用:可逆反应A(气)+2B(气)nC(气),在不同压强(P1、P2)下,测得C的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是( C )
A、P1>P2 ,n >3 B、P1>P2 ,n <3
C、P1<P2 ,n >3 D、P1<P2 ,n <3
5.惰性气体对化学平衡的影响:
(1)压强不变,充入惰气(实质:体积增大)平衡向气体体积增
大方向移动;
(2)体积不变,充入惰气,平衡不移动。
实质:体积是否变化
三、化学平衡的难点:等效平衡
1·定义:在同一条件下(恒温、恒容 或 恒温、恒压)的同一可逆反应,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,达到平衡时,相同物质的百分含量( 、
等)都分别相等的化学平衡互称为等效平衡。
“相似”等效平衡:平衡时,相同物质的百分含量分别相同,但是物质的
2·分类: 不相同。
“全”等效平衡:相同物质不仅百分含量相同,而且物质的量也相同。
3·判断方法:使用极限转化的方法将各种情况下的起始物换算成相同的反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相等或相当。
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达等效平衡时的状态规律如下表:
反应条件 等效条件 结果
恒温恒容(△n(气)≠0) 不同起始物换算成相同物质表示时, (填“比例”或“物质的量”)相同 两次平衡时,各组分百分含量 ,物质的量、浓度等 同
恒温恒容(△n(气)=0) 投料换算成相同物质表示时, (同上)相同 两次平衡时,各组分百分含量 ,物质的量、浓度等同比例变化。
恒温恒压 不同起始物换算成相同物质表示时, (同上)相同 两次平衡时,组分百分含量 ,物质的量同比例变化。
应用1.在一固定体积的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol·L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是( D )
A.4 mol A+2 mol B B.3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B
C.3mol C+1 mol D+1 mol B D.3 mol C+1 mol D
应用2.在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:
H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)
已知加入1 mol H2和2 mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表“已知”项)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,对下列编号(1)~(3)的状态,填写表中的空白:(调研96.24)
编 号 起 始 状 态 平衡时HBr物质的量(mol)
H2 Br2 HBr
已知 1 2 0 a
(1) 2 4 0 2a
(2) 0 0.5 1 0.5a
(3) m n(n≥2m) 2(n-2m) (n-m)a
应用3.(2003广东26)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(g)+B(g)C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为(1-a)mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为3amol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=2mol,y=3-3amol。
平衡时,B的物质的量 丁 (选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是若3a>1,B的物质的量小于2mol;若3a=1,B的物质的量等于2mol;若3a<1,B的物质的量大于2mol。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 a/(2-a) 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较乙(选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。
II.典型例题
[例1]在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后,再向该容器充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是( CD )
A、平均相对分子质量增大 B、NO2的转化率提高
C、压强为原来的2倍 D、颜色变浅
[例2]在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应:aA(气)+bA(气)gG(气)+hH(气);△H=-QkJ/mol ,图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度(T)或压强对化学平衡与反应速率的影响(t表示时间),则下列结论中正确的是( B )
A、开始时充入G和H a+b<g+h Q<0
B、开始时充入G和H a+b<g+h Q>0
C、开始时充入G和H a+b>g+h Q>0
D、开始时充入A和B a+b>g+h Q>0
[例3].(2005高考题).一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g) + B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是(AB)
A、2 mol C B、2 mol A、1 mol B和1 mol (He不参加反应)
C、1 mol B和1 mol C D、2 mol A、3 mol B和3 mol C
[例4].体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率( B )
A、等于p% B、大于p% C、小于p% D、无法判断
III.高考真题
1.(2001上海24)某化学反应2AB+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)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为0.013mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2=1.0mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是催化剂。
(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,可推测该反应是吸热反应(选填吸热、放热)。
理由是温度升高时,平衡向右移动
2.(02广东)1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+a Y(g) b Z(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是( AD )
A.a=1,b=1 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
3.(02广东)将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)2H2+O2 2CO+O22CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是H2O和 H2,或CO和CO2 。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平=(2-2a-b) mol。(用含a、b的代数式表示)
4.(03全国)某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( C. )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
5.(04理综)某温度下在密闭容器中发生如下反应:
2E(g) 若开始时只充入2mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为( C.)
A.20% B.40% C.60% D.80%
6.(04全国)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
⑴若反应在某时刻t时,nt (N2) = 13mol,nt (NH3) = 6mol,计算a的值
⑵反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平移时NH3的物质的量。
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始)∶n(平) = 。 ⑷原混合气体中,a∶b = 。
⑸达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α (H2)= 。
⑹平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
⑴解法一:由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为x mol。则 x∶6 = 1∶2 解之x = 3 a = 13 + 3 = 16
解法二:N2 + 3H2 2NH3
开始时 a b 0
t时13 6
在t时生成 6 mol NH3,消耗了3 mol N2,所以a = 13 + 3 = 16
⑵n平(NH3) = 716.8L -1 ×25% = 32mol×25% = 8mol
⑶5∶4 ⑷2∶3 ⑸1∶2 ⑹ 3∶3∶2
7.(05广东)在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:
2NO2(g)? O2(g) + 2NO(g);ΔH>0, 达到
平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线
的是( AB )
A、当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量
B、当X表示压强时,Y表示NO2的转化率
C、当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
D、当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量
8.(05全国)12.右图是温度和压强对X + Y 2Z 反应影响的示 意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是( C )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的△H>0
9.(05北京)7.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是(B)
10(05天津)在密闭容器中,在一定条件下,进行下列反应:
NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( B. )
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
11.(06全国理综)反应 2A(g) + B(g) 2C(g);△H > 0 。下列反应有利于生成C的是( C )
A. 低温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 高温、低压
12.(06广东19)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( AD )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处
n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时
刻,n(H2)比上图中d点的值大
13(06江苏16)某化学科研小组研究在其
他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的
影响,得到如下变化规律(图中P表示压强
,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,下列结论正确的是( BC )
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
IV.知识过关
1、在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(气)+O2(气)2NO2(气);ΔΗ<0,不能说明已达到平衡状态的是( A )
A、正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等
B、反应器中压强不随时间变化而变化
C、混合气体颜色深浅保持不变 D、混合气体平均分子量保持不变
2、在一定温度下,反应A2(气)+ B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是( C )
A、单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的AB
B、容器内的总压强不随时间变化
C、单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D、单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
3、下列叙述表示可逆反应N2 + 3H2 2NH3一定处于平衡状态的是( CD )
A、N2、H2、NH3的百分含量相等
B、单位时间,消耗a mol N2的同时消耗3mol H2
C、单位时间,消耗a molN2的同时生成3a mol H2
D、反应若在定容的密器中进行,温度一定时,压强不随时间改变
4、对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(气) + B(气) C(气)+D(气)在恒温下已达到平衡的是( C )
A、反应容器的压强不随时间而变化 B、A气体和B气体的生成速率相等
C、A、B、C三种气体的生成速率相等 D、反应混合气体的密度不随时间而变化
5、下列说法中,可以表明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( A )
A、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成
B、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂
C、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键形成
D、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键断裂
6、在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态说明达到平衡标志的是( D )
A、[N2O4]=[NO2]的状态 B、N2O4处于不再分解的状态
C、NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态 D、体系的颜色不再发生改变的状态
7、在高温下,反应2HBr(气)H2(气)+Br2(气)ΔΗ> 0达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是( BC )
A、减小压强 B、缩小体积 C、升高温度 D、增大氢气浓度
8、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减小的是( B )
A、Na2S B、AlCl3溶液 C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
9、在t1℃时2A(气) B(气) ΔΗ=Q;达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2℃时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1℃升温至t2℃时,下列说法中正确的是( D )
A、若M1>M2 ,平衡右移,Q<0      B、若M1<M2 ,平衡左移,Q<0
C、若M1>M2 ,平衡左移,Q>0      D、若M1<M2 ,平衡右移,Q>0
10、在密闭容器中发生如下反应:mA(气)+nB(气)pC(气)达到平衡后,温度一定时,将气体体积压缩到原来的1/2 ,当达到平衡时,C的浓度的为原来的1.9倍,若压缩时温度不变,则下列说法中不正确的是( AD )
A、m + n > p B、A的转化率降低
C、平衡向逆反应方向移动 D、C的体积百分含量增加
第三讲 合成氨工业
课题: 合成氨工业 目标要求 完成情况
考纲要求 1.以合成氨工业生产为例,用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。 理解
考点预览:1.合成氨工业生产条件。
I.考点回顾
一.合成氨的原理:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g);ΔΗ<0
二.合成氨工业
1.适宜条件的选择
目的:尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度
依据:外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律
①既要注意外界条件对二者影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
原则②既要注意温度、催化剂对速率影响的一致性,又要注意催化剂的活性对温度的限制
③既要注意理论生产,又要注意实际应用的可能性
2、理论分析
合成氨反应 N2 + 3H2 2NH3(正反应为放热反应)(1体积)(3体积) (2体积)
分析角度反应条件 使合成氨的速率快(从化学反应速率分析) 使平衡混合物中NH3的含量高(从化学平衡原理分析)
压强
温度
催化剂
其它措施
3、适宜条件:
温度:5000C 压强:2×107—5×107Pa 催化剂:铁触媒
4.*合成氨工业简述
(1).原料气的制备、净化和压缩
①N2来源于空气:方法一:空气液化法; 方法二:用碳除氧法
②H2来源于水和燃料:C + H2O(g) CO + H2 ;CO + H2O(g) CO2 +H2
除去杂质后,将N2和H2混合气体用压缩机压缩至高压。
(2).氨的合成:N2 + 3H2 2NH3
(3).氨的分离:通过冷凝将氨液化,然后将氨分离,分离出的混合气体经循环操作继续合成。
(4).流程:原料气的制取→净化→压缩→合成→分离→液氨
II.典型例题
[例1]合成氨时既要使合成氨的产量增大又要使反应速率加快,可采取的办法是( C )
①减压 ② 加压 ③ 升温 ④ 降温 ⑤ 及时从平衡混合气体中分离出氨气 ⑥补充N2或H2 ⑦ 加催化剂 减少N2或H2的量
A、③④⑤⑦ B、②④⑥ C、②⑥ D、②③⑥⑦
[例2]已知:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H<0; 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H<0 回答下列问题:
(1)从影响速率和平衡的因素分析,要有利于NH3和SO3的生成,理论上应采取的措施是
.
实际生产中采取的措施分别是:合成氨: ,合成SO3:
(2)在实际生产的合成氨过程中,要分离出氨气,目的是_______________,而合成SO3过程中,不需要分离出SO3,原因是______________________________________
III。知识过关
1. 将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:
NH4I(固) NH3(气) + HI(气) 2HI(气) H2(气) + I2(气)
当反应达平衡时,[H2]= 0.5 mol·L-1[HI]= 4 mol·L-1则NH3的浓度为( D )
A. 3.5 mol·L-1 B. 4 mol·L-1 C. 4.5 mol·L-1 D. 5 mol·L-1
2 下列事实中不能利用勒沙特列原理来解释的( BD )
A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多 B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.高压有利于合成氨的反应 D. 500℃左右比室温更有利于氨的合成
3. 在一个6L的密闭容器内,放入3LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生下列反应:4X (气) + 3Y(气) 2Q(气) + nR(气)达平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是( D )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
4 已知某可逆反应mA(g) + n B(g) pC(g);Δ H=-Q在密闭容器中进行,图中表示在不同反应时间t时,温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的( D )
A. T1 < T2 P1 > P2 m + n >P Q < 0
B. T1 > T2 P1 < P2 m + n >P Q < 0
C. T1 < T2 P1 > P2 m + n

0
D. T1 > T2 P1 < P2 m + n

5. 近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:NH3 + HClOH2O + NH2Cl(一氯氨)
NH2Cl较HClO稳定,试分析液氨能延长液氯杀菌时间的原因:加液氨后,使部分HClO转化为较稳定的NH2Cl,当HClO开始消耗后,平衡向左移动,又产生HClO起杀菌作用。
6. 一定条件下A2、B2、C的起始浓度分别为a、b、c mol·l-1可逆反应A2(g) + B2(g) 2C(g)达平衡状态,测得[A2]=0.5 mol·L-1[B2]= 0.1 mol·L-1,[C]= 1.6 mol·L-1
问:(1)a、b应满足的条件是a - b = 0.4
(2)a的取值范围是0.4≤a≤1.3 ,理由是当C = 0时,a最大值为1.3,当b = 0时,a最小值为0.4。
7.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8,则氮气的转化率为( C )
A、75% B、50% C、25% D、20%
8.在一定条件下,其密闭容器中发生了如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)ΔΗ<0;反应达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶5。保持其它条件不变,升温后达到新平衡时,SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol,此时容器内SO3的物质的量应为( A )
A、1.8mol B、2mol C、2.2mol D、2.4mol
9.在体积为a L的密闭容器中,放入2 LA气体和1 LB气体,在一定条件下发生反应:3A(气)+B(气)nC(气)+2D(气),反应达平衡后,A的浓度减少到原来的1/2,混合气体的平均相对分子质量增大了1/8倍,则反应式中的n值为( A )
A、1 B、2 C、3 D、4
小专题--化学平衡图象测试
一、选择题(每题有一个或二个选项符合题意,本题包括13小题,每小题6分,共78分)
1.等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列各图中表示其产生氢气的总体积(V)与时间的关系正确的是( A )
2.由可逆反应绘出图像如图,纵坐标为生成物在平衡混
合物中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是 ( BD )
A.反应物中一定有气体
B.生成物中一定有气体
C.正反应一定是放热反应
D.正反应一定是吸热反应
3.在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到
平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是(BD)
A.正反应是吸热反应 B.逆反应是吸热反应
C.m+n>p+q D.m+n4.600℃,A.B.C三种气体在密闭容器中,浓度变化情
况如图所示,仅从图上分析不能得出有关A的结论的是( C )
A.A是反应物
B.前4分钟,A的分解率是0.1mol/(L.min)
C.4分钟后,若升高温度,A的转化率增大
D.4分钟后,若增大压强,A的转化率减小
5.对于可逆反应,A2(g)+3B2(g) 2AB3(g),△H<0(正反应放热),下列图像不正确的是( AC )
6.可逆反应2A+B2C(g);,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( CD )
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一定是气体
D.A和B可能都是气体
7.已知某可逆反应在密闭容器中进行:
A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)(放热
反应),图中曲线b代表一定条件下
该反应的过程,若使曲线b变为曲线a,
可采取的措施是( BC )
A.增大A的浓度 B.缩小容器的容积
C.加入催化剂 D.升高温度
8.今有X(g)+Y(g) 2Z(g); △H<0从反应开
始经过t1后达到平衡状态,t2 时由于条件 改变,
平衡受到 破坏,在t3时又达到平衡,据右图回答:
从t2→t3的曲线变化是由哪种条件引起的( D )
A.增大X或Y的浓度 B.增大压强
C.增大Z的浓度 D.升高温度
9.一定条件下,将X和Y两种物质按不同比例 放
入密闭容器中,反应达到平衡后,测得X、
Y转化率与起始时两种物质的物质的量之比
{n(x)/n(y)}关系如图,则x和y反应的
方程式可表示为( BD )
A.X + 3Y 2Z B.3X+Y2Z
C.3X + 2Y Z D.6X+ 2Y Z
10.在密闭容器中进行下列反应:M(g) + N(g) R(g) + 2L此反应符合右图,下列叙述正确的是( C )
A.正反应吸热 ,L是气体
B.正反应吸热, L是固体
C.正反应放热 ,L是气体
D.正反应放热 ,L是固体或液体
11.某可逆反应L(s) + G(g) 3R(g) ΔH>0 (正反应为吸热反应), 右图表示外界条件温度压强的变化对上述反应的影响。试判断图中Y轴可以表示( C )
A.平衡混合气中R的质量分数
B.达到平衡时G的转化率
C.平衡混合气中G的质量分数
D.达到平衡时L的转化率
12.反应mA(s) + nB(g) eC(g) + fD(g)反应过
程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)
和压强(P)的关系如图,下列叙述正确的是( BC )
A.达到平衡后,加入催化剂,则C%增大
B.达到平衡后,若升温,平衡左移
C.化学方程式中n>e +f
D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡右移
13.在其它条件一定时,图中曲线表示反应2NO(g)
+ O2(g) 2NO2(g)(吸热反应)达平衡时
NO的转化率与温度的关系,图上标有A、B、C、
D、E点,其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是( C )
A.A或E B.B点
C.C点 D.D点
二、填空题(共22分)
14.可逆反应:aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g);ΔH=Q
根据图回答:① 压强 P1比P2小(填大或小)
② (a +b)比(c +d)小(填大或小)
③ 温度t1℃比t2℃高(填高或低)
④ Q值为正填(正或负)(正值表示正反应吸热,负值表示正反应放热)
15.两种气态单质按下列反应X2(g) + Y2(g) 2XY(g),
X2与Y2按一定比例混合,在不同温度下经一定时间反
应,混合物中X2的体积分数变化如图所示,试确定该
反应是吸热反应还是放热反应放热反应。
16.对于反应2A(g) + B(g) 2C(g)在反应过程中C的质
量分数随温度变化如图所示,试确定:
(1)T0对应的V正与V逆的关系是V正=V逆。
(2)正反应为放热反应。
(3)A、B两点正反应速率的大小关系VB>VA。
(4)温度T<T0时,Wc逐渐增大的原因是反应物浓度增大的影响占了主要因素。
A
B
C
t
v
图1
t
v
图2
0 x
y
n
t2
·
·
·
·
·
a
b
c
d
e
NH3
H2
0
t1
t
T1
T2
P2
P1
反应时间
反应温度
反应ⅡA:2A(g)C(g)
反应I:2A(g)+B(g)2C(g)
T2
T2
T1
反应Ⅳ:A(g)+B(g)2C(g)
反应Ⅲ:3A(g)+B(g)2C(g)
压强
n(B)起始
T1

第16题图
第14题图
第15题图
第13题图
第12题图
第11题图
第10题图
X或Y的转化率
第9题图
第8题图
第7题图
第6题图
第4题图
第3题图
第2题图
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Z-第 1 页 共 20 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
课题: 第一章 化学反应及其能量变化第一讲 氧化还原反应及其配平 (1) 目标要求 完成情况
考纲要求:1.化学反应的四种基本类型:化合、分解、置换,复分解。 掌握
2.理解氧化还原反应,了解氧化剂和还原剂等概念。 理解
3.掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。 掌握
4.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。 运用
5.熟练掌握氧化性、还原性强弱比较。 运用
6.能运用元素守恒、电子守恒、电荷守恒进行氧化还原反应计算。 运用
考点预览:(1)用电子转移(化合价升降)的观点分析氧化还原反应;(2)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断;(3)表示氧化还原反应电子转移的方向和数目;(4)物质(或微粒)氧化性、还原性强弱的比较;(5)依据质量守恒、电子守恒、电荷守恒进行有关计算。
第一章 化学反应及其能量变化
第一讲 氧化还原反应及其配平
考点精析:
考点1 氧化还原反应与四个基本反应类型的关系及判断
氧化还原反应的本质是有电子转移(得失或偏移),特征是反应前后元素的化合价有变化,因此表观上通过看是否存在元素化合价的变化来判断是否是氧化还原反应。氧化还原反应与四个基本反应的关系可用图表示:
典例精析
(例) (2005·黄冈)下列反应中属于非氧化还原反应的是 ( )
A.3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+14H2O
B.3C12+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O.
C。3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2C12+3COCl2+2KCl
考点2 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及相互关系
1.氧化剂: 还原剂: 。
2.氧化性: 具有氧化性,指 的性质或能力。还原性 具有还原性,指 的性质或能力。
3.氧化产物: 失电子被氧化后的产物 还原产物: 得电子被还原后的产物。
联系:氧化剂(具有 性)→ 电子→被 →发生 反应→ 产物
还原剂(具有 性) → 电子→被 →发生 反应→ 产物
常见的氧化剂和还原剂
氧化剂
①活泼的非金属单质:O2、C12、Br2、I2、O3等
②高价金属阳离子:Fe3+、Sn4+、Cu2+等
③过氧化物:H2O2、Na2O2、BaO2等
④高价或较高价含氧化合物:MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、HClO、
HClO3、HClO4、Ca(C1O)2等
还原剂
1 活泼或较活泼金属:K、Na、Ca、Mg、A1、Zn、Fe等
2 ②某些非金属单质:焦炭、H2等
③低价、金属阳离子:Cu+、Fe2+等
④非金属阴离子:Br—、I—等
⑤较低价含氧化合物:CO、SO2、H2SO3、Na2SO3等
典例精析
[例] (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l0mol电子转移
C.产物中SO42—离子有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
考点3 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.单线桥法:如:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
表示的是电子转移的方向和数目,箭头指向的物质必须是氧化剂,“2e-”表示电子转移的数目,“2e-”前不写“得”或“失”等字样。
2.双线桥法:如:
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O
①连接反应前后不同价态的同种元素②线桥跨越等号③得失电子总数 。④表示变价过程中的电子转移情况(写明得电子、失电子及电子的数目)。
典例精析
(例) (2005·上海·24)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目
(4)如反应转移了0.3mo1电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。
考点4 比较氧化性、还原性强弱的方法
一.化合价的有关规律
(1)金属元素一般没有 价,除零价外,只显 价,因为在反应中只能 电子。
(2)非金属元素(除氧、氟外)在反应中既可 电子,亦可 电子,故既可呈 价,也能显 价。
(3)氧、氟的非金属性很强,在反应中一般不失去电子,故一般没有 价。
(4)显最高化合价的元素,在反应中只能 电子而不能 电子,在反应中只能 ,故发生 反应,相反,显最低化合价的元素,在反应中只能 ,故发生 反应。
二、氧化性与还原性强弱的判断
1.同种元素的不同价态物质氧化性与还原性强弱的判断
一般说来,同一种元素从低价态到高价态的 (得电子能力)逐渐增强, 逐渐减弱;从高价态到低价态的 逐渐减弱, 逐渐增强。
2.不同物质间氧化性、还原性强弱的判断:
(1)根据同一氧化还原反应判断:
得电子,化合价降低,被还原(发生还原反应)
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物
失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)
如: CuO + H2 == Cu + H20 氧化性: >
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 还原性: >
还原性: > (弱还原剂);
氧化性: > (弱氧化剂)。
(2)根据物质活动性顺序比较判断:
①金属活动性顺序(常见元素)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强
②非金属活动性顺序(常见元素)
F C1 Br I S
原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强
(3)根据反应条件判断:
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的高、低来进行判断。例如:
16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12↑ ①
4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+C12↑ ②
4HCl+O2 2H2O+2C12↑ ③
氧化性:KMn04>Mn02>02
(4)根据氧化产物的价态高低判断:
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
如:2Fe+3C12=2FeCl3 Fe+S=FeS 可以判断氧化性:C12>S。
(5)根据元素周期表判断:
①同主族元素(从上到下)
F Cl Br I
非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强
Li Na K Rb Cs
金属原子还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱
②同周期主族元素(从左到右)
如 Na Mg Al Si P S Cl
单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱
(6)根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较:
例如,酸性:HClO4>H2SO4>H3P04>H2CO3,可判断氧化性:C1>S>P>C。
(7)根据原电池、电解池的电极反应比较判断:
①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的 极,正极金属是电子流人的 极。其还原性:负极>正极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(8)根据物质的浓度大小比较判断:
具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强,反之,其氧化性(或还原性)越弱。如:氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀)。
3.外界条件对某物质氧化性或还原性强弱的影响
(1)物质的浓度越高,氧化性或还原性越 。
(2)温度越高,氧化性或还原性越 。
(3)酸性越强,氧化性越 ;碱性越强,还原性越 。
典例精析
(例] (2004·春·京皖)已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+
Sn2+十2Fe3+=2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 ( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
答案:A
点拨:氧化性的强弱是指氧化剂能使其他物质失去电子(或化合价升高)的难易程度,并不是指氧化剂本身被还原的程度(或得电子的多少);同理,还原性的强弱是指还原剂能使其他物质得到电子(或化合价降低)的难易程度,也不是指还原剂本身被氧化的程度(或失电子的多少)。
考点5 氧化还原反应的基本规律及应用
1.守恒规律:(四大守恒)
(1)氧化剂获得电子总数必等于还原剂失去电子总数,即得失电子守恒。
(2)氧化剂中元素化合价降低总数等于还原剂中元素化合价升高总数,即化合价升降守恒。化合价升降总数也等于电子转移总数。
(3)反应前后各元素种类不变,各元素的原子数目不变,即质量守恒。
(4)在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷总数相等,即电荷守恒。
应用:计算和配平氧化还原反应。
2.价态规律:(氧化还原规律)
(1)元素的最高价态在反应中只能得电子而不能失电子,所以元素处于最高价态时只有氧化性而没有还原性,即只能作氧化剂,不能作还原剂。如Fe3+、H+、Al3+、浓H2S04中S、HNO3中N等。
(2)元素的最低价态在反应中只能失电子而不能得电子,所以元素处于最低价态时只有还原性而没有氧化性,即只能作还原剂,不能作氧化剂。如Fe、Cu、S2—、I—、Br—等。
(3)元素的最高价态与它的最低价态之间的中间价态,在反应中既能失电子,本身被氧化,又能得电子,本身被还原。所以处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。它跟强氧化剂反应表现还原性,跟强还原剂反应表现氧化性。
0 +4 +2 0 +2
如S、S、Fe、 N、N等。
应用:判断物质氧化性、还原性及反应的可能性。
3.强弱规律:
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化剂 + 还原剂 =====还原产物+氧化产物
(较强氧化性) (较强还原性) (弱还原性) (弱氧化性)
应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质。亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
4.转化规律:
氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。
应用:分析判断氧化还原反应能否发生。例如浓H2SO4与SO2不会发生反应;KClO3+6HCl=KCl+3C12↑+3H2O反应中,KClO3中+5价氯元素不会转化为KCl中-1价氯元素。
5。难易规律:
越易失电子的物质,失电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得电子后就越难失电子;一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂遇多种氧化剂时,氧化性最强的优先发生反应。
应用:判断物质的稳定性及反应顺序。(注意;难失电子的物质不一定易得电子,例如稀有气体既难失电子,又难得电子。)
例 (2005·全国高考江苏卷·7)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+。Co2O3、C12、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3C12+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B.C12+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+C12↑+3H2O
D。2Fe3++2I一=2Fe2++I2
点拨:本题主要考查氧化还原反应的先后顺序和反应原则,侧重考查考生分析判断能力,及对氧化还原反应实质的理解。
[例2] (2005·海淀模拟)下列叙述正确的是( )
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.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
E、失电子越多的物质其还原性越强
考点6 氧化还原反应方程式的配平方法和技巧
1.原则及顺序
①电子得失守恒;②离子电荷守恒;③原子个数守恒。
2.方法与技巧
①顺配法:先从氧化剂或还原剂开始配平。适用范围:a、分子间的氧化还原反应;b.所有元素参与的氧化还原反应;c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物。
②逆配法:先从氧化还原反应产物开始配平。适用范围:a、自身氧化还原反应(含歧化反应);b.反应物中某一部分被氧化或还原。
以硫与浓硝酸反应为例,说明配平的一般步骤:
①标变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中价变元素的化合价。
S十HNO3=H2SO4+NO2+H2O
3 求总数:求得失电子数的最小公倍数,以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物4种物质的化学计量数。
③配化学计量数:观察配平两边其他物质的化学计量数,并进行检查。
S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O
3.几类反应配平的技巧
①缺项类a.可能缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变;b确定方法:先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。
②多变类,a.有两种以上元素价态改变;b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低。
配平技巧:整体+零价法(即:把有多种元素价态改变的分子作为整体或把整体中各元素化合价当做0)。
如P+CuSO4+H2O →H3PO4+Cu3P+H2SO4可看作:
根据电子得失相等,分别乘以系数5和6,合并得P原子总数,即可配平:
11P+15CuSO4+24H2O=6H3PO4+5Cu3P+15H2SO4
典例精析
(例(2005·江苏)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ H+-- Na++ Bi3++ +
分析:本题属于缺项配平,即方程式中有一种或几种物质没有给出,需要通过观察、分析,确定所缺项为何种物质。就本题而言,用观察法难以确定缺项物质,可先确定氧化剂和还原剂的化学计量数。 溶液呈紫色说明有MnO4+生成。化合价分析如下:
点拨:有空缺的物质一般是作为介质的H2SO4,HCl或NaOH、H2O等。
考点7 有关氧化还原反应方程式的计算
氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算确定产物。计算公式如下:
氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值。
典例精析
例1 (2005·全国高考·江苏卷·17)Cu2S与—定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1:l时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 ( )
A.1;7 B.1:9 C.1:5 D.2:9
点拨:准确标出变价元素的化合价是解题关键,电予守恒和质量守恒结合是常用解题方法。
[例2] (2004·江西)24mL浓度为0.05mol L-1的Na2SO3溶液恰好与20ml浓度为0.02mol L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知 Na2SO3被 K2Cr2O7氧化为 Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为 ( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
分析:根据氧化还原反应中得失电予总数相等,判断Cr元素在还原产物里的价态
n(Na2SO3)=0.05×0.024=0.0012(mo1), n(K2Cr2O7)=0. 02×0.02=0.0004(mo1)。
根据氧化还原反应中,氧化剂和还原剂在反应中得失电予数相等,则有:
0.0004×2(6-x)=0.0012×2,解得x=3。
高考真题
1、(2000全国21)硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成
A.S2-     B.S      C.SO32-    D.SO42-
2、(2000全国30)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
3、(2000广东24)
(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)
1 O3:_____________________.
2 Na2O2____________________________。
3 指出氧在下列各物质中的化合价:
O3___________;Na2O2___________;Na2O_________。
(2)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式____________________________。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的气氧气源,试写出该反应的化学方程式___________________。
(4)人体内O2-离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:
O2- + H2O=? H2O2 + O2+
(1)① (1分)
② (1分)
③4Na+O2 2Na2O (1分)
(2)0; -1; -2, (每空1分,共3分)
(3)?2K2CO3+3O2 (2分)
④ 2 + 2 H20===H2O2+O2+ 2 OH- (2分)
4、(2000上海24)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为: KClO3+ HCl(浓)= KCl + ClO2↑+ Cl2↑+
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_______倍。
5、(2001广东15)化合物BrFx与水按物质的量之比3︰5 发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1)BrFx中,x= 。
(2)该反应的化学方程式是: 。
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么
氧化剂是 ;还原剂是
6、(2001上海23)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 (填化学式)
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
Na2Cr2O7+ KI+ HCl→ CrCl3+ NaCl+ KCl+ I2+
7、(2001春2)下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
8、(2001春25)三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO (异氰酸,其结构是H–N=C=O)能和NO2反应生成N2 、CO2和H2O。
(1)写出HNCO和NO2反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。
(2)如按上述反应式进行反应,试计算吸收气体所消耗的三聚氰酸的质量。
9、(2001江西6)已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:
Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO3→NO。
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.Fe3+ B.MnO4- C.Cl2 D.HNO3
10、(2001江西8)将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42- 配平后,离子方程式中H2O的系数是
A.2 B.4 C.6 D.8
11、(2002广东5)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+
12、(2002广东12)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为
A.1︰1︰1 B.2︰2︰1 C.2︰3︰1 D.4︰3︰2
13.(2002广东18)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 。
14、(2002上海23)在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2 → KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目: KOCN+ KOH+ Cl2 → CO2 + N2 + KCl + H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。
15、(2003试测题7)下列粒子在化学反应中既能显示氧化性又能显示还原性的是
A.Fe3+ B.Br- C.Al D.H2O2
16、(2003广东7)在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH - =RO4-+2F-+H2O。从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是
A.+4 B. +5 C.+6 D.+7
17、(2003上海7)ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A.1︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.2︰3
18、(2003上海14)NaH是—种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是
A.跟水反应时,水作氧化剂 B.NaH中H-半径比Li+半径小
C.跟液氨反应时,有NaNH2生成 D..跟乙醇反应时,NaH被氧化
19、(2003上海23)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-
20、(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
21、(2004上海23)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----------------------------------------------。
22、(2004试测题2)实现下列变化既不需要另加入还原剂,也不需要另加入氧化剂的是
A.F2→F- B.HNO3→NO C.Mg→Mg2+ D.Na2O2→O2
23、(2004试测题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-可过量的KI中氧化出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
24、(2005年江苏高考)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为(A)
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
25、(2005年江苏高考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(A)
A.3 Cl2 + 6 FeI2 = 2FeCl3 + 4 FeI3 B.Cl2 + FeI2 = FeCl2 + I2
C.Co2O3 + 6 HCl = 2CoCl2 + Cl2↑+ 3H2O D.2Fe3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2
26、 (2005年高考江苏理综)在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(A)
A.硫在空气中燃烧 B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应 D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
27、(2005年全国理综卷III)已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1molKH( A )
A.失去1mol电子 B.得到1mol电子 C.失去2mol电子 D.没有电子得失
28、(2005年上海高考题)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)2、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→ O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目

(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。
28、(2006江苏3)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
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
30、(2006天津29).(14分)2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol/LKMnO4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          。
31、(2006全国卷(Ⅱ)10).已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2 → H2O IO3- → I2 MnO4- → Mn2+ HNO3 → NO
32(2006江苏)如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是:
A. H2O2 B. IO3- C. MnO4- D. HNO3
33、(2006年北京卷理综8)、已知:
①向KMnO4固体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;
③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸变蓝
下列判断正确的是A
A.上述实验证明氧化性:MnO4 > Cl2 > Fe3+ > I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
34、(2006上海24).
(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:
__________+ __________→
基础过关
1.(2005·广东综合·21)从海水中可以提取溴,主要反应为2Br-+C12=Br2+2C1-,下列说法正确的是 ( )
A、溴离子具有氧化性 B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应 D.氯气的氧化性比溴单质强
2.(2005·全国Ⅱ甘、渝、川,11)已知KH和H2O反 应生成H2和KOH,反应中lmolKH ( )
A、失去1mol电子 B、得到lmoll电子
C.失去2mol电子 D.没有电子得失
3.(2004·广东广西,8)下列叙述正确的是 ( )
A、发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强
B、金属阳离子被还原后,一定得到该元素的单质
C、核外电子总数相同的原子,一定是同种元素的原子
D.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物
4.(2004·上海,4)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是 ( )
A.Mg B.Cu C Ag D.H2
5.(2006·长沙)目前新一代高效、无污染的消毒剂二氧化氯(C1O2)已被许多国家广泛应用在饮用水的处理上。已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应,其反应方程式为CH3OH+NaClO3+H2SO4→C1O2+CO2↑+Na2SO4+H2O(未配平),则下列说法正确的是 ( )
A、氯化剂是甲醇
B.生成lmolCO2时转移的电子总数为4NA
C.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6 ∶1
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 ∶1
6.(2004·辽宁)依据2Fe2++C12 =2Fe3++2Cl—; HClO+HCl=C12+H2O
2Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+; Fe+Cu2十=Fe2++Cu
判断下列氧化剂氧化性强弱顺序正确的是 ( )
A、Fe3+>HClO>C12>Fe2+>Cu2+
B.HClO> C12> Fe3+> Cu2+> Fe2+
C.C12>HClO>Fe3+> Cu2+> Fe2+
D.HClO> Fe3+> C12> Cu2+> Fe2+
7.(2006·湖北)同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应或转化中同位素示踪表示正确的是 ( )
A.2Na218O2+2H2O=4Nal80H+O2↑
B.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+518O2+8H2O
C.NH4C1+2H2O?NH3·2H2O+HCl
D.K37C1O3+6HCl= K37C1+3C12↑+3H2O
8.(2003·全国)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2072—和Pb2+,则与lmo1Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 ( )
A.3.0 mo1 B.1.5 mo1 C.1.0 mo1 D.0.75 mo1
9.元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则下列说法正确的是 ( )
①该元素一定被氧化 ②该元素一定被还原 ③该元素可能被氧化,也可能被还原 ④化合价一定降为0 ⑤生成的单质为氧化产物 ⑥生成的单质为还原产物 ⑦生成的单质既可能为氧化产物也有可能为还原产物 ⑧该过程不一定非得加氧化剂或还原荆才能实现 ⑨该反应不一定是吸热或放热反应 ⑩该反应一定不是复分解反应
A、③⑦⑧⑨⑩ B、①⑤⑩ C、②④⑥⑩ D.①②④⑤⑥
10、随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受,为了防止富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常放人抗氧化物质,下列不属于抗氧化物质的是( )
A、生石灰 B.还原铁粉 C、亚硫酸钠 D.维生素C
11、向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中,通人一定量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.Na2SO4 B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、I2 D.NaCl、NaI、Na2SO4
12、 R2O8n—离子在一定条件下可以把Mn2+氧化为MnO4-,若反应后R2O8n—离子变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值是 ( )
A.1 B.2 C 、3 D.4
13.C1O2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保组织的要求C1O2将逐渐取代C12成为生产自来水的消毒剂。工业上C1O2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,,在以上反应中,NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 ( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
14、铁、钴、镍的原子序数分别为26、27、28称为铁系元素。现有以下反应:
Co2O3+6HCl(浓)=2CoCl2+3H2O+C12 (1)
2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl (2)
则下列物质氧化性由强到弱的顺序是 ( )
A、I2>FeCl3>C12> Co2O3
B.Co2O3> C12> FeCl3> I2
C.C12> Co2O3> I2> FeCl3
D、 C12> I2> Co2O3> FeCl3
15.(2006年郑州测试)G、X、Y、Z、Q均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式,但知道它们一定条件下具有如下转换关系(未配平);
①G→Q十NaCl
②Q+H2O电解X+H2↑
③Y+NaOH→G+Q+H2O
④Z+NaOH→Q+X+H2O
这五种化合物中,氯的化合价由低到高的顺序为 ( )
A.Q、G、Z、Y、X B.G、Y、Q、Z、X
C.G、Y、Z、Q、X D.Z、X、G、Y、Q
16.(2006年上海)在氯氧化法处理含CN—的废水过程中,液氯茬碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg/L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):
KCN+2KOH+C12=KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:
KOCN+ KOH+ C12→ CO2+ N2+ KCl+ H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g
17.(2005·西城)臭氧(O3)可以使湿润的淀粉一碘化钾试纸变蓝,化学方程式为:
KI+O3+H2O—KOH+I2+O2(未配平)
(1)该反应中氧化剂的名称为 ,还原产物的化学式为 ;
(2)若消耗0.1mo1氧化剂,反应中转移电子的物质的量为 。
能力提升
1、 (2006·武汉)复印机工作时易产生臭氧,臭氧的浓度过高时对人体有害。臭氧具有强氧化性,可使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝,有关反应为:O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2此反应下列说法正确的是 ( )
A.反应中,lmolO3到2mol电子
B.反应中O3氧化剂,H2O与KI是还原剂
C、氧化产物I2与还原产物O2的物质的量之比为1 ∶1
D.由此反应推知,氧化性强弱顺序为O3>I2>O2
2.(2006·南京)根据下表信息,下列叙述中正确的是
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① C12 FeBr2 FeC13
② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 MnSO4
③ KClO3 浓盐酸 C12 C12
④ KMnO4 浓盐酸 C12 MnC12
A、表中第①组反应的氧化产物一定只有FeCl3(Fe3+)
B.氧化性强弱比较;KMnO4>C12>Fe3+>Br2>Fe2+
C还原性强弱比较:H2O2>Mn2+>C1—
D.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数为16
3.(2005·济南)下列叙述中,正确的是 ( )
A.化合反应一定是氧化还原反应,肯定有元素被氧化,同时有元素被还原
B.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
C、比较难失电子的原子,获得电子的能力一定强
4.(2005·海淀)金属钛(Ti)的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取TiO2,再由TiO2制取金属Ti。由TiO2制取金属Ti的反应为,①TiO2+2C+2C12?TiCl4+2CO ②TiCl4+2Mg?2MgCl2+Ti
则下列叙述正确的是 ( )
A、由反应①可知,C12是氧化剂,TiCl4是氧化产物
B、由反应①可知,可用CO在高温下把TiO2还原成Ti
C,由反应②可知,若有24g Mg参加反应,就可生成1mol Ti
D.由反应②可知,金属Mg的还原性比金属Ti的还原性强
5.(2004·烟台)已知I—、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:H2O2A.2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42—+4H+
B.H2O2十H2SO4=SO2+O2+2H2O
C.I2+SO2十H2O=H2SO4+2HI
D.2Fe3++2I一=2Fe2十+I2
6、(2006·山东)相对分子质量为342的糖,其结构简式为:
已知这种糖跟氯酸钾反应后生成的产物是氯化钾二氧化碳和水,则反应中氧化产物与 生成的产物是氯化钾二氧化碳和水,则反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ( )
A、3∶2 B、2∶3 C、8∶1 D、11∶8
7.(2005·成都)在热的稀硫酸溶液中溶解了10.16g FeCl2。当加入50mL 0.4mo1.L—1KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3溶液也完全反应,并有NOx气体逸出。则该NOx是 ( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
8.(2006·山东)有许多非水溶剂和水一样可以发生自电离,从而具有一定的导电性。如:液态BrF3中:2BrF3=BrF2++BrF4—;液态N2O4中:N2O4=NO++NO3—。将铜溶于N2O4的乙酸乙酯溶液中可制得无水硝酸铜,同时生成一种无色气体。则下列有关说法正确的是 ( )
A、上述反应中铜单质只作氧化剂 B、上述反应中产生的气体为NO
C上述反应中的硝酸铜是还原产物 D.上述反应中N2O4只作氧化剂
9.(2004·上海)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相应原子间电子转移的方向和数目。
创新习题
1、(2006·广东)某研究性学习小组探究下列化学反应的特征:
化学反应:(I)用硫酸酸化的高锰酸钾溶液氧化KI:
KMnO4+KI十H2SO4→MnSO4+I2十KIO3+K2SO4+H2O;
(Ⅱ)Cu2S与一定浓度的HNO3反应:Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+CuSO4+NO2+NO+H2O;
(Ⅲ)硫酸铜在高温下分解:CuSO4→CuO+SO3+SO2+O2;
(Ⅳ)硫化氢与氢氧化钠溶液反应:NaOH+H2S→NaHS+Na2S+H2O
(1)绝大多数化学反应中物质的化学计量数之比是固定的。但是,上述化学反应的化学计量数是不确定的,即物质的化学计量数有多组。根据上述实例,请你归纳化学计量数有多组的化学反应的特点: ;
(2)反应(Ⅱ)中只有确定 的物质的量之比,化学反应方程式的化学计量数也随之确定。
(3)有人认为反应(Ⅲ)是两个反应式加合的结果,请分析它是哪两个化学反应加合而成的: ;在反应(Ⅲ)中,根据化合价守恒, 物质的量之比是固定的;根据质量守恒, 物质的量之比是固定的。
(4)若硫氢化钠、硫化钠的化学计量数分别为a、b,则用a、b表示该反应的化学计量数的化学方程式 。
2、(2004年广东)维生素C(又名抗坏血酸,分子式为C6H8O6),具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下:
C6H8O6+I2=C6H6O6+2HI
现欲测定某样品中维生素C的含量,具体的步骤及测得的数据如下。取10 mL 6 mol·L-1CH3COOH,加入100 mL 蒸馏水,将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.2000 g样品,溶解于上述冷却的溶液中。加入1 mL淀粉指示剂,立即用浓度为0.05000 mol·L-1的I2溶液进行滴定,直至溶液中的蓝色持续不褪为止,共消耗21.00 mLI2溶液。
(1)为何加入的CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用
(2)计算该样品中维生素C的质量分数。
3.已知氧化性BrO3—>C1O3—>C12>IO3—>I2。现将饱和氯水逐滴滴人KI淀粉溶液中至过量。
(1)可观察到的现象是:
① ;
② 。
(2)写出有关的离子方程式;
① ;
② 。
4.KClO3与浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为
KClO3+ HCl(浓)→ KCl+ C1O2+ 7C12↑+
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和化学计量数填人框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1 molCl2,则转移的电子的物质的量为 mol。
(4)C1O2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
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1行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第五单元 物质结构 元素周期律
第一讲 原子结构
课题: 原子结构 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解原子的组成和原子结构的表示方式,掌握单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。 理解掌握
2.理解同位素的概念,掌握元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。 理解掌握
3.了解原子核外电子运动状态和排布规律,了解电子云概念。 了解
考点预览:1.原子的组成和原子结构的表示方式,单核微粒的相对质量及所带电荷与基本粒子的关系。2.核素与同位素的概念,元素的平均相对原子质量的计算方法以及与同位素原子相对原子质量的关系。3.原子核外电子运动状态和排布规律,电子云概念。
一。考点回顾
1. 原子的组成:
据以上关系填空:决定原子种类的因素是 、决定同位素种类的因素是 、决定原子近似相对原子质量的因素是 、决定原子所显电性的因素是 。
的含义:代表一个 的原子。
质量数(A) 数(Z) 数(N)
2.原子结构的表示方式:(分别以铝原子和氯原子为例说明)
(1)原子结构示意图: 、 ;
(2)电子式: 、 ;
(3)原子组成表示式(原子符号): 、 。
3、核素和同位素:
(1) 核素:具有一定数目的 和一定数目的 的一种 子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。
(2)同位素: 相同,而 不同的同一元素的各种 互称同位素(限制的范围是原子)。即:同一元素的不同核素之间互称 。②同一元素的各种同位素的 数不同,但它们的 性质几乎完全相同。③在天然存在的某元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。
如:160、17O、180是氧元素的三种核素,互为同位素。
(3)元素、核素、同位素之间的关系如右图所示。
(4)同位素的特点
①同种元素,可以有若干种不同的核素(原子)。至今已发现
了110种元素,但发现了核素远多于110种。
②核电荷数相同的不同核素(原子),虽然它们的中子数不同,但是属于同一种元素。
③同位素是同一元素的不同核素(原子)之间的互相称谓,不指具体的原子。
④17O是一种核素(原子),而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素,互为同位素。
⑤同一种元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。
(5)几种相对原子质量:
①相对原子质量: 、
近似相对原子质量:在数值上等于质量数。
元素的相对原子质量:按各种天然同位素在该元素中 百分数和其 计算求得的平均相对原子质量。
其中:A1。。。An是各种同位素的相对原子质量;X1...Xn是指各种同位素的天然原子百分比。若A1...An是各种同位素的质量数,则计算的是近似相对原子质量,而它是最常用的。
④元素的近似相对原子质量:按各种天然同位素在该元素中 百分数和其 计算求得的平均相对原子质量。
例:硼有两种天然同位素105B和115B,硼元素的相对原子质量为10.80,则对硼元素中105B质量分数的判断正确的是(1995年上海市高考题)
A.20% B.略大于20% C.略小于20% D.80%
4.电子层的表示方法
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
符号
最多容纳电子数(2n2) ……2n2
能量大小 < < < < < <
5.核外电子排布规律:
(1)每个电子层最多容纳的电子数为2n2个。
(2)最外层不超过8个(若最外层为K层则不超过 个);次外层不超过18个(若次外层为L层则不超过 个);倒数第三层不超过32个。
(3)能量最低原理:即核外电子总是尽先排在 、然后才依次排在 、而原子失去电子时总是先失去 。
注意:
以上三条规律不是孤立的,而是相互制约,必须同时满足。上述理论乃核外电子排布的初步知识,只能解释1~18号元素的结构问题,若要解释更多问题,有待学习核外电子排布所遵循的其它规律。思考:钙的核外电子排布完全遵循此规律吗?
思考:试根据核外电子排布规律:
指出53号元素在周期表中的位置
确定116号元素处于 周期 族
零族元素的原子序数和电子排布的规律很强: 、 、 、 、 、 、 相隔二个8、二个18、二个32;8、18、32就是该周期容纳的 种类。阴、阳离子的稳定结构就是向最近的0族靠。
(4)核外电子运动特征:①电子本身的质量很小,1个电子的质量约为9.1×kg
②电子运动的范围小。电子在直径约为0.1nm的原子大小的空间内运动。
③电子运动的速率很大。核外电子绕核运动的速率接近光速3×108m·,所以核外电子绕核运动时 固定轨道, 能同时测出某时的速度和位置。故核外电子运动的描述只能指出它在核外空间某处出现的机会的多少。可用 来形象地描述核外电子的运动。此法中的小黑点的分布规律及其表示的意义是

二。知识小结
1~20号元素粒子结构的特点
(1)稀有气体元素原子的电子层结构与同周期的 元素的 离子的电子层结构相同,与下一周期的 元素形成的 离子的电子层结构相同。如:
①与Ne原子电子层结构相同的常见离子: 、 、 、 、 。
②与Ar原子电子层结构相同的常见离子: 、 、 、 。
与Ar原子核外电子数相同的常见分子: 、 、 、 、 .
(2)核外有10个电子的常见粒子
①分子: 、 、 、 、 , ②阳离子: 、 、 、 、 .
③阴离子: 、 、 、 .
(3)前18号元素的原子结构的特殊性
原子核中无中子的原子 最外层有1个电子的元素: 、 、 .
最外层有2个电子的元素: 、 、 .
最外层电子数等于次外层电子数的元素: 、 .
最外层电子数是次外层电子数2倍的元素: ;是次外层电子数3倍的元素: ;是次外层电子数4倍的元素: 。
电子层数与最外层电子数相等的元素: 、 、 .
电子总数为最外层电子数2倍的元素: .
次外层电子数是最外层电子数2倍的元素: 、 :
内层电子数是最外层电子数2倍的元素: 、 .
三。典型例题
[例1]已知氢元素存在1H、2H、3H三种同位素,氧元素存在16O、17O、18O、三种同位素,则形成的H2共有 种,形成的H2O共有 种,具有不同相对分子质量的水分子有 种。
[例2]已知X元素能形成相对分子质量分别为a、b、c的三种双原子分子,其分子个数之比为m:n:q,且a>b>c ,则X元素存在 种同位素,其质量数分别为 、 、
这些同位素原子所占该元素原子总数的百分比依次为 、 。
[例3] 有几种元素的微粒电子层结构如图所示,其中:
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,
这种微粒符号是 。
(2)某微粒的盐溶液,加入AgNO3溶液时会出现
白色浑浊,这种微粒符号是 。
(3)某微粒氧化性甚弱,但得到电子后还原性强,且这种原子有一个单电子,这种微粒符号是 。
(4)某微粒具有还原性,且这种微粒失去2个电子即变为原子,这种微粒的符号是 。
[例4]. (上海市高考题)据报道,上海某医院正在研究用放射性同位素碘12553I治疗肿瘤。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差为( )
A.72 B.19 C.53 D.125
四。高考真题
1.(06广东)同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为( )
A.6 B.12 C.26 D.30
2.(2005高考全国卷II)分析发现,某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg,该同位素的原子核内的中子数是( )
A.12 B.14 C.16 D.18
3、(05年广东高考题)Se是人体必需微量元素,下列有关Se和Se的说法正确的是( )
A、Se 和Se互为同素异形体 B、Se和Se互为同位素
C、Se和 Se 分别含有44和46个质子 D、Se和Se都含有34个中子
4、(2005年上海高考题)下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )
A、D3O+ B、Li+ C、OD D、OH
5. (04年辽宁大综)若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表原子的原子核内的中子数,则对的原子来说( )
A. x=90 y=90 z=234 B. x=90 y=90 z=144
C. x=144 y=144 z=90 D. x=234 y=234 z=324
6. (04年辽宁大综)下列关于原子的几种描述中,不正确的是( )
A. 与具有相同的中子数 B. 与具有相同的电子数
C.与具有相同的质量数 D. 与具有相同的质子数
7.(04年天津理综)核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列哪组原子均可产生NMR现象( )
A. B.
C.元素周期表中VA族所有元素的原子
D.元素周期表中第1周期所有元素的原子
8.(2004年全国理综版4)可以作为核聚变材料。下列关于的叙述正确的是( )
A.和互为同位素 B.原子核内中子数为2
C.原子核外电子数为2
D.代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
9、(04年京浙理综)下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是( )
A.Al3+ B.Mg2+ C.Be2+ D.H+
10.(04年上海高考)据报道,月球上有大量3He存在,以下关于3He的说法正确的是( )
A.是4He的同分异构体 B.比4He多一个中子
C.是4He的同位素 D.比4He少一个质子
11.(04年江苏理综)科研人员最近发现放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌.该同位素原子核内的中子数为( )
A.99 B.67 C.166 D.233
12。(04年广东考)下列各组物质中,互为同位素的是( )
A、重氢、超重氢 B、氧、臭氧
C、红磷、白磷 D、乙酸、丙酸
13.(04年江苏考)我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的,每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氮元素主要以的形式存在。下列说法正确的是( )
A.原子核内含有4个质子
D.和互为同位素
C.原子核内含有3个中子
D.的最外层电子数为2,所以具有较强的金属性
14.(2003年全国理综)人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为( )
A He B He C He D He
15.(2003年上海考)13C—NMR(核磁共振)、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtW ü thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是( )
A 13C与15N有相同的中子数 B 13C与C60互为同素异形体
C 15N与14N互为同位素 D 15N的核外电子数与中子数相同
16. (核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析.有关的说法正确的是( )
A.质子数为6 B.电子数为13 C.中子数为6 D.质量数为6
17.(2002年上海高考题)已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有 H、D、T,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有( )
A 6种 B 9种 C 12种 D 18种
18.(2001上海考题)美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞,获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素,该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是( )
A 57 B 47 C 61 D 293
五。自我检测
1.以下有关原子结构的说法中,正确的是( )。
  A.原子核都是由质子和中子构成的
  B.原子次外层电子数不一定都是8
  C.稀有气体元素原子最外层电子数不一定都是8
  D.原子最外层电子数一般不超过4
2.在10gD2O中,含有的中子数是阿伏加德罗常数的( )。
  A.1倍 B.3倍 C.5倍 D.7倍
3.下列离子化合物中,阴阳离子电子层结构相同的是( )。
  A.氯化钠 B.氧化镁 C.氯化钙 D.氧化钙
4.已知、、、、五种简单离子的核外电子数相等,则它们对应的核电荷数由大到小的顺序是( )。
  A.A>B>C>D>E B.B>A>C>D>E
  C.C>D>E>A>B D.E>D>C>B>A
5.X、Y、Z三种元素,已知X和Y原子核外电子层数相同,Y和Z原子最外层电子数相同,又知三种元素原子最外层电子数总和为14,而质子数总和为28,则三种元素为( )。
  A.N、P、O B.N、C、Si C.B、Mg、Al D.C、N、P
6.下列微粒中,电子层结构完全相同的一组是( )。
  A.、、 B.、、
  C.、、 D.、、
7.下列反应中,有1mol电子转移的是( )。
  A.11.5g金属钠在过量氯气中完全燃烧
  B.0.125mol二氧化锰与浓盐酸完全反应
  C.标准状况下,5.6L氯气与钠完全反应
  D.12g镁在空气中完全燃烧
8.已知离子中含有x个中子,A元素的质量数为m,则n克离子共含有电子的物质的量为(单位为摩尔)( )。
  A. B. C. D.
9.某原子中的电子由在K层上运动变为在M层上运动,将( )。
  A.吸收能量 B.释放能量 C.能量不变 D.无法判断
10.1996年2月9 日欧洲一科学小组,由和两原子经核聚合,并放出一定数目的中子而制得原子,则两原子在核聚合过程中放出的中子数目是( )。
  A.41 B.115 C.142 D.162
11.已知元素X、Y的核电荷数分别是x和y,它们的离子和的核外电子排布相同,则下列关系式中正确的是( )。
  A.x-y=m-n B.x-y=m+n   C.y-x=m-n D.y-x= m+n
12.今有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。则A、B分别是( )。
  A.He和B B.C和Cl C.Na和Si D.C和Al
13.下列分子中有3个原子核和10个电子的是( )。
  A. B. C.HF D.
14.下列说法中错误的是( )。
  A.金属越活泼,其原子在反应中越易失去电子
  B.非金属越活泼,其阴离子在反应中越难失去电子
  C.质量数相同的原子,其化学性质一定相同
  D.质子数相同的微粒,其核外电子排布必相同
15.X、Y两种元素组成的两种化合物甲和乙,已知:甲的化学式为,甲中X的质量分数为80%,乙中Y的质量分数为25%,则乙的化学式是( )。
  A. B. C. D.
16。19世纪末,人类开始揭开原子内部结构的秘密,最先发现电子的科学家是( )。
  A.法国化学家拉瓦锡 B.英国物理学家汤姆逊
  C.意大利物理学家阿伏加德罗 D.英国化学家道尔顿
17.与氖原子核外电子数相同的双原子分子是________;与氖原子核外电子数相同的三原子分子是________;与氖原子核外电子数相同的四原子分子是________ ;与氖原子核外电子数相同的五原子分子是________。
18.结构示意图为的微粒,其x值可能为________ 、________、________、________、________、________,相应的微粒符号分别为________、________、________、________、________、________。
19.某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为________ 。
20.在1911年前后,新西兰出生的物理学家——卢瑟福把一束变速运动的 -粒子(质量数为4的带2个正电荷的质子粒),射向一片极薄的金箔。他惊奇地发现,过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔竟被大多数 -粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的,但也有极少数的 -粒子发生偏转,或被笔直地弹回。根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论,试写出其中的三点:
(1) (2)
(3)
21.已知一个SO2分子的质量为nkg,一个SO3分子的质量为mkg(假设两种分子中硫原子、氧原子分别具有相同的中子数)。若以硫原子质量的1/32作为标准,试计算SO2的式量为多少
第二讲 元素周期律 元素周期表
课题:元素周期律 元素周期表 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解元素周期律含义,掌握元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 理解掌握
2.理解元素周期表是元素周期律的具体体现形式,掌握元素周期表的编排规律和具体结构。 理解掌握
3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。 掌握
考点预览:1.元素周期律含义;元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的本质原因和由此引起的结果。 2.元素周期表是元素周期律的具体体现形式;元素周期表的编排规律和具体结构。 3.掌握短周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导。
一。考点回顾
1.元素周期律:
(1)概念:元素的 随着元素 递增而呈 的变化,这个规律叫元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的 的周期性变化的必然结果,这就是元素周期律的实质。
(2)表现形式:
核外电子排布 随原子序数的递增,原子最外层电子数由 递增至 (若K层为最外层则由 递增至 )而呈现周期性变化。
原子半径 随原子序数的递增,元素原子半径由 到 (稀有气体元素除外)呈周期性变化。原子半径由 和 多少决定。
主要化合价 随原子序数的递增,元素原子最高正价由+ 递变到+ ,从中部开始有负价,从- 递变至- 。(稀有气体元素化合价为零),呈周期性变化。元素主要化合价由元素原子的 决定,一般存在下列关系:最高正价数=最外层电子数
元素及化合物的性质 同一个周期内的元素,随原子序数的递增金属性渐 ,非金属性渐 ,最高氧化物的水化物的 性渐弱, 性渐强,呈周期性变化。这是由于在同一个周期内的元素,电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,核对外层电子引力渐 ,使元素原子失电子渐 ,得电子渐 ,故有此变化规律。
以第三周期为例说明
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号
最外电子层数
原子半径 大小 逐渐减小
主要正价 + + + + + + + 0
主要负价 - - - - 0
最高价氧化物对应的水化物 强碱 中强碱 两性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
金属单质与水反应 剧烈 缓慢 难以
非金属单质与H2反应的条件 高温 较高温度 需加热 光照或点燃
结论
2.元素周期表:(1)编排原则
①按原子序数递增的顺序从 到 、从 到 编排。
②将电子层数相同的各种元素从 到 排成横行(周期),共有 横行
③将最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从 到 排成纵行,共有 纵行。
(2)元素周期表的结构
元素周期表的结构 位置与结构的关系
周 期 周期序数 元素的种数 1.周期序数=原子核外的 数。2.对同主族(nA族)元素,若n≤2,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数;若n≥3,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。
短周期 第一周期
第二周期
第三周期
长周期 第四周期
第五周期
第六周期
第七周期 不完全周期
族 主 族 ⅠA族ⅡA族ⅢA族ⅣA族ⅤA族ⅥA族ⅦA族 由 元素和 元素共同构成的族。 最外层电子数==主族序数==价电子数
零 族 最外层电子数均为 个(He为2个除外)
副 族 ⅠB族ⅡB族ⅢB族ⅣB族ⅤB族ⅥB族ⅦB族 只由 元素构成的族 最外层电子数一般不等于族序数(第ⅠB族、ⅡB族除外),最外层电子数只有1~2。
第Ⅷ族 有三列元素
归纳:七主、七副;一零、一八;三长、三短、一不全。
(3)元素周期表与原子结构的关系
原子序数= = = , 周期序数=电子层数
主族序数= 数=元素的最高 数
*|最高正价数|+|负价数|= 或 。
(4)元素在周期表中的“位、构、性”关系:
.同周期元素从左到右:随着 的递增,
原子半径 ,原子核对最外层电子的
吸引力 ,得电子能力 ,
元素的 性增强,失电子能力 ,元素
的 性减弱。具体表现在单质的 性增强, 性减弱;元素的最高价氧
化物的水化物的 性增强, 性减弱;气态氢化物的 性增强。
同主族元素从上到下:随着 的递增,原子半径 ,原子核对最外层电子
的吸引力 ,得电子能力 ,元素的 性增强,失电子能力 ,
元素的 性减弱。具体表现在单质的 性增强,性减弱;元素的最高价氧化
物的水化物的 性增强, 性减弱;气态氢化物的 性 。
两性氧化物和两性氢氧化物
a两性氧化物: 的氧化物。例:_____________
写出其分别跟盐酸(强酸)、氢氧化钠(强碱)反应的方程式

b两性氢氧化物: 的氢氧化物。例:___________
写出其分别跟盐酸、氢氧化钠反应的方程式

例: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强弱是H3XO4A.元素的非金属性强弱:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:XH3>YH3>ZH3
C.原子序数:X>Y>Z D.相对原子质量:X>Y>Z
小结:1。元素的金属性和非金属性强弱的判断依据
a.单质与水(或酸)反应的
b. 对应水化物的 强弱
c.金属的相互置换
(1)金属性 d.根据它们在周期表的
e.依据金属活动顺序表
f.用电化学的方法(构成原电池)
g.金属阳离子的氧化性强弱
例:有A、B、C、D四种金属,将A、B用导线连接后浸入稀硫酸中时,A上放出氢气,B逐渐溶解生成B2+;电解含A2+和C2+的混合溶液时,阴极上先析出C;将D放入含B2+的硝酸溶液中,D表面有B析出。则这四种金属阳离子的氧化性由强到弱的顺序为( ) A、C2+>A2+>B2+>D2+ B、D2+>B2+>A2+>C2+
C、C2+>B2+>A2+>D2+ D、D2+>A2+>B2+>C2+
a.单质与氢化合的 及氢化物的
b.最高价氧化物对应水化物的 强弱
(2)非金属性 c.非金属的相互置换
d.根据它们在周期表的位置
e.非金属阴离子的还原性强弱
2.微粒半径大小的比较规律
(1)同主族元素的原子电子层数多的半径越大。如:卤素原子半径 < < < ;
,碱金属离子半径 < < < 。
同周期元素的原子核电荷数越大的半径越小。如:第三周期元素原子半径 > >
> > > > 。
(2)电子层结构相同离子,核电荷数越多的半径越小(稀有元素原子除外)。如:
> > >
(3)同种元素的各种粒子,核外电子数越多的半径越大。如: > , > > ,
>
(5)元素周期表的应用:
预测元素的性质(由递变规律推测):给出一种不常见的主族元素(如砹、碲、铋、铅、铟、镭、铯等),或尚未发现的主族元素,推测该元素及其单质或化合物所具有的性质。解答的关键是根据该元素所在族的熟悉的元素的性质,根据递变规律,加以推测判断。
按周期表的位置寻找元素,启发人们在一定区域内寻找新物质(农药、半导体、催化剂等)。如:催化剂通常在 元素及其化合物中寻找,半导体材料通常在 元素中寻找,研制新农药通常在 元素的化合物中进行研究。
左上右下对角线元素的性质 。
二。典型例题
[例1] 已知An+、B(n-1)+、C(n+1)+、D(n+1) - 都有相同的电子层结构,A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是( )
A.C>D>B>A B.A>B>C>D C.B>A>C>D D.A>B>D>C
[例2]已知aA与bB是同主族的两种相邻元素,又知A元素所在周期共有m种元素,B元素所在周期共有n种元素,若a>b,则b的值可能为 ;若a[例3](全国高考题)甲乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数是x ,则乙的原子序数不可能是 ( )
A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18
[例4] A+、B―、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B―在加热时相互反应可转化为C和D。则B-的电子式为    ,A+的电子式为   。
三。高考真题
1. (06全国理综I)下列叙述正确的是( )
A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高
B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子
C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高
D.稀的气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高
2 (06天津理综)9下列说法正确的是( )
A.ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强
B.ⅥA族元素的氢化物中,稳定性最好的其沸点也最高
C.同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强
D.第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
3(06江苏)氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是( )
A.一个D2O分子所含的中子数为8 B.NH3的结构式为
C.HCl的电子式为 D.热稳定性:H2S>HF
4(06江苏)X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是( )
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
5.(06全国理综I)(9分)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外电子数之和为17.请填空:
⑴Y、Z和W是否位于同一周期(填“是”或“否”): 理由是
.
⑵Y是 Z是 W是
⑶X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数比为8:2:4:1,写出该化合物的名称及化学式:
6.(06全国理综I)27(15分)置换反应的通式可以表示为:
单质(1) + 化合物(1) ==单质(2) + 化合物(2)
请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;②6种单质分属于6种不同的主族
, ,

7、(06全国理综Ⅱ)(15分)已知X、Y、Z都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,Y和Z可以形成两种以气态化合物,则
(1)X是 、Y是 、Z是
(2)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的两种离子是 和

(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3,该盐的化学式(分子式)是
8、(06四川理综27)(15分)A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期的元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素和金属元素的原子个数比为1 :2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(图中部分产物未列出):
请填写下列空白:
(1)A是 ,C是 。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是 。
(3)E与F反应的化学方程式是 。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D离子方程式是 。
9(06重庆理综)(14分)(请在答题卡上作答)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题:
(1)Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是________________________。
(2)ZW2的电子式是______________,它在常温下呈液态,形成晶体时,属于_________晶体。
(3)工业生产单质Y的原理是_____________________________(用化学方程式表示)。
(4)X与Y化学性质相似,则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是

(5)0.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol/L的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是_________。
10(06上海)(A)
(1)上表中的实线是元素周期表部分边界,请在表中用实线补全元素周期表边界。
(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素,请在右边方框中按氦元素(图1)的式样,写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量.
(3)元素乙的第三个电子层中只有3个电子,则乙原子半径与甲原子半径比较:________>________
甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为:________>________ (用化学式表示)。
(4)元素周期表体现了元素周期律,元素周期律的本质是原子核外电子排布的周期性变化,请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系:
11(06上海)(B)
下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①-⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。
(2)元素③氢化物的电子式为_______。
(3)元素④—般在化合物中显_____价,但与_____形成化合物时,所显示的价态则恰好相反。
(4)在元素①的单质、元素②的单质和元素①②形成的合金这三种物质中,熔点最低的是_____。
A.元素①的单质 B.元素②的单质 C.元素①②形成的合金 D.无法判断
12、(06上海)(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:
__________+ __________→
13(06江苏20)(10分)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
A.A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。
B.反应①②是化工生产中的重要反应。
C.化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。
D.化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
E.化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请按要求填空:
⑴反应③的化学方程式______________。
⑵C的结构式______________;H的化学式______________。
⑶L的溶液与化合物E反应的离子方程式______________。
⑷化合物J的化学式______________。
14.(04年江苏理综)X、y、Z均为短周期元素,它们的原子核外最外层电子数依次为l、16、6,Z位于Y的上一周期,则X、Y、Z三种元素形成的某种化合物的化学式可能为( )
A.X2YZ4 B.XY2Z3 C.X3YZ4 D.X3YZ3
15.(2005年高考北京理综)右表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
A 常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C W的氢化物沸点比X的氢化物的沸点高
D Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
16.(2005年江苏高考)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3∶4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是( )
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱
B.A、B、C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
17.(2005年高考江苏理综)下列元素中,不属于主族元素的是( )
A.磷 B.铁 C.钙 D.碘
18.(2005年高考全国理综卷I)4.下列说法中正确的是( )
A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C.最外层有2个电子的原子都是金属原子
D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子
19.(2005高考全国卷II)下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下,只有一种元素的单质呈液态
B.周期表中所有元素都有从自然界中发现的
C.过渡元素不全是金属元素
D.常温常压下,气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
20.(2005年全国理综卷III)同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是( )
A.16 B.26 C.36 D.46
21、(04年京浙理综)2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地(Darmstadt,德国)。下列关于Ds的说法不正确的是 ( )
A.Ds原子的电子层数为7 B.Ds是超铀元素
C.Ds原子的质量数为110 D.Ds为金属元素
22.(04年江苏考)X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是 ( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
23.(2003年全国理综)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
24.(2002年广东高考)周期表中16号元素和4号元素的原子相比较,前者的下列数据是后者的4倍的是( )
A.电子数 B.最外层电子数
C.电子层数 D.次外层电子数
25.(2002年全国春季)1999年1月,俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素,该同位素原子的质量数为298。以下叙述不正确的是( )
A 该元素属于第七周期 B 该元素位于ⅢA族
C 该元素为金属元素,性质与82Pb相似
D 该同位素原子含有114个电子,184个中子
26.(2002年全国春季)某元素X最高价含氧酸的分子量为98,且X的氢化物的分子式不是H2X,则下列说法正确的是( )
A X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4
B X是第二周期VA族元素
C X是第二周VIA族元素 D X的最高化合价为+4
27.(2002年全国理综)两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在周期表的前 10号元素中,满足上述关系的元素共有( )
A 1对 B 2对 C 3对 D 4对
28(02年上海高考题)有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是( )
A HF B H3O+ C NaH D H2O2
29(01粤豫大综合).关于元素周期律和周期表的下列说法,正确的是
A 目前已发现的所有元素占据了周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现
B 元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化
C 俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出巨大贡献
D 同一主族的元素从上到下,金属性是周期性变化
30(01津晋考题)下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是( )
A.半导体材料砷化镓 B.吸氢材料镧镍合金
C.透明陶瓷材料硒化锌 D.超导材料K3C60
31(01全国卷题)下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是( )
A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF
32(01全国卷题题)下列说法中错误的是( )
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
33(01年广东河南考题)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.原于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
34、(2005年上海高考题)(A)
(1)在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。
(2)根据NaH的存在,有人提议可将氢元素放在VIIA族,那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可将氢元素放在周期表中的 族。
(3)现有甲、乙两种元素,甲元素为第三周期元素且最高正价与最低负价的绝对值之差为6,乙元素的焰色反应显黄色。
① 用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应位置。
② 甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是 (填名称),
写出可以验证该结论的一个化学反应方程式
35(2005年上海高考题)(B)
(1)在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为
(a) A (b) B (c) C (d) D
(2)有人认为形成化合物最多的元素不是IVA族的碳元素,而是另一种短周期元素,请你根据学过的化学知识判断这一元素是 。
(3)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中,表面都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。
① 用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
② 甲、乙两元素相比较,金属性较强的是 (填名称),可以验证该结论的实验是:(a)将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
36.(04年江苏考)(6分)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:
和 ; 和 。
(2)此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体的分子有: 、 。
37.(04年上海高考)下表是元素周期表的一部分。
(1)表中元素⑩的氢化物的化学式为 ,此氢化物的还原性比元素⑨的氢化物的还原性 (填强或弱)
(2)某元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则该元素的元素符号是 ,其单质的电子式为 。
(3)俗称为“矾”的一类化合物通常含有共同的元素是
(4)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素③与元素⑧的氢氧化物有相似的性质。写出元素③的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:
又如表中与元素⑦的性质相似的不同族元素是 (填元素符号)
38.(2003年上海考)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列 (填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
1.原子核对核外电子的吸引力 2.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。

②表中X可能为以上13种元素中的 (填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 和 。
③Y是周期表中 族元素。
④以上13种元素中, (填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
39.(03年广东、江苏高考题)(6分)周期表前20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1,它们形成化合物时原子数之比为1:2。写出这些化合物的化学式

40(2002年上海高考题)致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 > >H2O、HF;
第三周期 SiH4>PH3> > 。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3 H2S H2O;
CS2 CO2 CCl4 CF4 (选填>或<=)。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其它类似的还可以是 。
(4)然而,这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 。
但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
(a)①②③ (b)②④⑤ (c)②③④
41(2002年全国理综)(12分)已知:
①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。
②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。
④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
(1)元素X是 ,Z是 。
(2)写出③中反应的化学方程式: 。
(3)写出④中反应的化学方程式: 。
42(01年广东河南考题(8分)填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:________。
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第 族。
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第_________纵行。
(4)所含元素超过18种的周期是第_____、 周期。
四。自我检测
1.已知X、Y均为1—18号之间的元素,X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2,又知Y的原子序数小于X的原子序数,则这两种元素的原子序数之和为 ( )
A.19 B.18 C.16 D.9
2.元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,则在气态氢化物中,R元素的化合价为( )
A.12-3n B.3n-12 C.3n-10 D.6-3n
3.下列各组原子序数所表示的两种元素,能形成AB2型离子化合物的是 ( )
A.6和8 B.11和13 C.11和16 D.12和17
4.甲、乙两种非金属:①甲比乙容易与H2化合;②甲原子能与乙阴离子发生置换反应;③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强; ④与某金属反应时,甲原子得电子数目比乙的多;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是 ( )
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④
5.A.B均为原子序数1—20的元素,已知A的原子序数为n,A2+离子比B2-离子少8个电子,则B的原子序数是( )
A.n+4 B.n+6 C.n+8 D.n+10
6.下列叙述中,肯定a金属比b金属活泼性强的是 ( )
A.a原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B.a原子电子层数比b原子的电子层数多
C.1mol a 从酸中置换H+生成的H2比1 mol b从酸中置换H+生成的H2多
D.常温时,A能从水中置换出氢,而B不能
7.Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4;Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是( )
A.KCl B.Na2S C.Na2O D.K2S
8.下列各组物质的性质变化正确的是 ( )
A.酸性:HClO4>HNO3>H3PO4>H2SiO4
B.稳定性:H2S>HCl>HBr>HI
C.熔点:Pb>K>Na>Li
D.溶解性:NaHCO3>Na2CO3>NaOH
9.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是( )
A.x+2 B.x+4 C.x+8 D.x+18
10. 甲、乙分别是周期表中同一周期第ⅡA族和第ⅢA族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是 ( )
A.X+1 B.X+11 C.X+25 D.X+8
11.元素周期表中前7周期的元素种数如下:
周 期 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
请分析周期表与元素数的关系,然后预言第8周期最多可能含有的元素种数是 ( )
A.18 B.32 C.50 D.64
12.两种短周期元素X和Y,可以组成化合物XY3,当Y的原子序数为m时,X的原子序数为( )
① m-4 ②m+4 ③m+8 ④m-2 ⑤m+6
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
13.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定性的同位素,它的位置在第7周期IVA族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是 ( )
A.它的最外层电子数为4 B.它的金属性比铅强
C.它具有+2、+3、+4价 D.它的最高价氧化物的水化物是强酸
14.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置关系如图所示,已知X最外层电 子数为2,则下列叙述中正确的是 ( )
A.Z一定是活泼的金属元素
B.Y的最高价氧化物的水化物是一种强酸
C.1molX的单质跟足量水反应时,发生转移的电子为2mol
D.Y的氢化物稳定性大于Z的氢化物稳定性
15.下列各表为元素周期表中的一部分,表中数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是( )
16.天然存在的金属钫(Fr)极微量。它的21个已知同位素都有放射性。它是碱金属元素中最重的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是 ( )
A.在已知元素中具有最大的原子半径 B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O
C.氧化物对应的水化物是极强的碱 D.其单质的熔点比金属钠的熔点高
17.在aXn-和bYm+两种简单离子,且X、Y均为短周期元素,已知Xn-比Ym+多2个电子层,下列关系和说法正确的是 ( )
A.X只能是第三周期元素 B.a-b+n+m的和只可能等于10
C.b不大于5 D.Y可能是第二周期元素
18.氡是放射性稀有气体元素,氡气吸入体内有害健康,氡的核电荷数是86,相对原子质量是222。科学家还发现某些放射性矿物分解放出的“锕射气”,是由质子数86,质量数219的原子组成,下列有关氡的说法正确的是 ( )
A.氡气在标准状况下密度约是19.82g·L-1
B.氡气化学性质较活泼,因此对人体有害
C.氡原子核外有7个电子层,最外层有8个电子
D.“锕射气”是氡的同位素
19.1999年是人造元素丰收年,一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律,118号元素应是第________周期第_________族元素。近日传闻俄罗斯合成了第166号元素,若已知原子结构规律不变,该元素应是第____周期第_____元素。
20.A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们都是同周期的元素。已知:A、C、F三种原子最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水;D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4;E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
(1)写出下列元素的符号:A____________,B____________,E____________。
(2)B的单质在F的单质中燃烧的现象是____________,化学方程式是_______________

(3)A、C两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是
21.(4分)试推断下列化合物的化学式:
(1)第3周期内,A.B两元素的原子序数之差为4,它们组成的化合物AB的化学式为________________。
(2)1mol某物质含有不同周期的三种元素各1mol,其核电荷总数为20mol,该物质的化学式为_____________________________________。
第三讲 化学键
课题:化学键 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解化学键、离子键、共价键、等概念 .理解
2.掌握用电子式表示化学键的形成过程的方法,并能正确写出常见物质和微粒的电子式,结构式。 掌握
3.掌握影响各类化学键强弱的因素,以及化学键的强弱对物质性质的影响。 掌握
考点预览:1.化学键、离子键、共价键、等概念 2.用电子式表示化学键的形成过程;正确写出常见物质和微粒的电子式,结构式。 3.影响各类化学键强弱的因素;及化学键的强弱对物质性质的影响。
一。考点回顾
1.化学键:
(1)概念: 。
(2)种类: 、 等。
2.离子键:
(1)概念:使 间结合成化合物的 作用。
说明:①成键元素:活泼金属(如:K、Na、Ca、Ba等,主要是ⅠA和ⅡA族元素)和活泼非金属(如:F、Cl、Br、O等,主要是ⅥA族和ⅦA族元素)相互结合时形成离子键。②成键原因:活泼金属原子容易 电子而形成 离子,活泼非金属原子容易 电子形成 离子。当活泼金属遇到活泼非金属时,电子发生 ,分别形成阳、阴离子,再通过静电作用形成离子键。③存在离子键的化合物一定是离子化合物,
离子化合物不一定只含离子键。
(2)形成过程(以MgCl2为例): 。
(3)影响离子键强弱的因素: 。
(4)离子键的强弱对物质性质的影响: 。
3.共价键:
(1)概念:原子之间通过 所形成的 作用叫共价键。
说明:①成键元素:通常为非金属元素的原子间。②成键原因:同种或不同种元素的原子之间结合成分子时并不发生电子的完全得失,而是通过 而结合的。③共价键可以形成单质也可化合物。同种元素的原子之间形成的共价键称非极性共价键,简称非极性键;不同元素的原子之间形成的共价键称极性共价键,简称极性共价键。
(2)形成过程(以CO2为例): 。
(3)影响共价键强弱的因素: 。
*4.配位键:
(1)形成过程(以NH4+为例): 。
(2)配位键属于共价键,但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。
*5.金属键:失去价电子的 与在晶体内自由移动的 之间强烈的相互作用。
影响金属键强弱的因素:金属的原子半径和价电子的多少。一般情况下,金属的原子半径越小,价电子越多,则金属键越 ,金属的熔沸点就 ,硬度就 。
6。微粒间作用力的比较:
存在范围 作用本质 作用强弱 决定键能大小因素 影响性质 电子式
离子键 阴阳离子间和离子晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大,键能越大;②离子半径越小,键能越大 离子化合物的熔沸点、硬度等 有方括号,有正负号
共价键 分子内、原子间、原子晶体内 共用电子对 强 ①原子半径越小,键能越大;②键长越短,键能越大 分子的稳定性,原子晶体的熔沸点、硬度等 无方括号,无正、负号
*金属键 金属阳离子和自由电子之间及金属晶体内 静电作用 强 ①离子电荷数越大,键能越大;②离子半径越小,键能越大 金属晶体的熔沸点、硬度等
分子间作用力 分子间和分子晶体内 电性引力 弱 结构相似的分子,其式量越大,分子间作用力越大。 分子晶体的熔沸点、硬度等
氢键 分子间和分子晶体内 电性引力 弱(稍强) 分子晶体的熔沸点
7。电子式:在 周围用 (或 )来表示原子的 电子。这种式子叫做电子式。
(1)电子式的几种表示形式
原子或原子团的电子式:Al 、 Si 、 O 、Cl 、Xe ;
-CH3
离子的电子式:
a、单核阳离子符号,即为阳离子的电子式,如H+、K+、Na+、Mg2+;
b、原子团的阳离子的电子式稍复杂:如NH4+、H3O+的电子式别为 、

c、单核阴离子:H- 、O2- 、Cl- ;原子团的阴离子:OH- ,,O22-
化合物的电子式:
a、共价化合物的电子式:HCl: 、H2S 、H2O2: 、
HCOOH: 、NF3: 、CH4 、 NH3 。
b、离子化合物的电子式:Na2O 、Na2O2: 、NaHS: 、NaOH: 、CaC2: 、FeS2: 、NH4Cl: 、KCN: 、NaHCO3: 、
用电子式表示化学键的形成过程:
Na2O:
AlF3:
Mg3N2:
N2: 、NH3
CS2: 、BF3
CCl4: 、PCl3
PCl5: 。
二。典型例题
[例1] 判断并写出下列微粒符号:
(1)含18个电子的阳离子: 、 ;
(2)含18个电子的阴离子: 、 、 、 ;
(3)含18个电子的化合物分子: 、 、 、 、 、
、 、 、 等。
(4) 含18个电子的单质分子: 、 。.
[例2]AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同,每摩AB2分子中含有54摩电子,根据下列反应:①H2+B2→C ②B2+X→ Y+AB2+H2O ③Y+C→ AB2+Z ,Z有漂白作用
(1)写出下列物质的化学式:AB2___________X_________Y_________
(2)用电子式表示AB2的形成过程 ____
(3)写出反应②的化学方程式____________ ___
[例3]2005江苏高考题)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3:4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是( )
A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B.A、B、C、D只能形成5种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高
D.自然界存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
[例4]下列晶体中金属阳离子与自由电子间作用力最强的是( )
A. Na B. Mg C. Al D.Si
[例5]下列叙述正确的是( )
A.离子化合物中可能含有共价键 B.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
C.共价化合物中可能含有离子键 D.非极性分子中一定含有非极性键
[例6]下列性质中可证明某化合物一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
[例7]下列叙述正确的是( )
A.P4和NO2都是共价化合物 B.CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子 C.在CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 D.甲烷是对称平面结构,是非极性分子
三。高考真题
1.(2005高考辽宁文理综合)在下列分子中,电子总数最少的是( )
A H2S B O2 C CO D NO
2、(2005年广东高考题)短周期元素X、Y的原子序数相差2,下列有关叙述正确的是( )
A、X与Y不可能位于同一主族
B、X与Y一定位于同一周期
C、X与Y可能形成共价化合物XY
D、X与Y可能形成离子化合物XY
3、(2005年广东高考题)下列反应过程中,同时有离子键,极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A、NH4Cl===NH3↑+ HCl↑
B、NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
C、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
D、2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2
4、(2005年高考全国理综卷I).下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.BF3 B.H2O C.SiCl4 D.PCl5
5、(2003年上海考)下列电子式中错误的是( )
A Na+ B C D
6、(04全国理综)下列分子中,所有原子的最外层均为8电子结构的是( )
A.BeCl2 B.H2S C.NCl3 D.SF6
7、下列指定微粒的个数比为2:1的是( )
A.Be2+离子中的质子和电子 B.21H原子中的中子和质子
C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
8、(04年上海高考)下列物质中属于离子化合物的是 ( )
A.苛性钠 B.碘化氢 C.硫酸 D.醋酸
9、(2002年上海高考题)下列表达方式错误的是( )
A 甲烷的电子式 B 氟化钠的电子式
C 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D 碳-12原子 C
10、(2001上海考题)下列分子的电子式书写正确的是( )
A 氨 B 四氯化碳
C 氮气 D 二氧化碳
四.自我检测
1下列物质中既含有共价键又含有离子键的是( )
A.Ca(OH)2 B.H2O2 C.Na2O D.MgCl2
2.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( )
A.溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
3.下列过程中,共价键被破坏的是:( )
A.碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
4.M元素的一个原子失去2个电子,该2个电子转移到Y元素的2个原子中去,形成离子化合物Z,下列说法中,正确的是( )
A.Z的熔点较低 B.Z可表示为M2Y
C.Z一定溶于水中 D.M形成+2价阳离子
5.80年代,科学研制得一种新分子,它具有空心的类似足球状的结构,分子式为C60。下列说法正确的是 ( )
A.C60是一种新型的化合物 B.C60含有离子键
C.C60和金刚石都是碳元素组成的单质 D.C60中的化学键只有共价键
6.1999年曾报道合成和分离了含高能量正离子N5+的化合物 N5AsF6 ,下列叙述错误的是( )
A.N5+正离子共有34个核外电子
B.N5+中氮—氮原子间以共用电子对结合
C.化合物N5AsF6中As化合价为+1
D.化合物N5AsF6中F化合价为-1
7.下列各组物质中,都是共价化合物的是 ( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和HClO3
8.A+、B2+、C-、D2-四种离子具有相同电子层结构。有以下排列顺序:①B2+>A+>C->D2-; ②C->D2->A+>B2+; ③B2+>A+>D2->C-; ④D2->C->A+>B2+ 。四种离子的半径由大到小以及四种元素原子序数由大到小的顺序分别是( )
A.①④ B.④① C.②③ D.③②
9.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径之比最小的是 ( )
A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBr
10.下列说法正确的是 ( )
A.分子中键能越大,键越长,则分子越稳定
B.失电于难的粒子获得电子的能力一定是强的
C.在化学反应中,某元素由化合态变为游离态,则该元素被还原
D.电子层结构相同的不同离于,其半径将随着核电荷数增加而减小
11.下列事实中,能够证明HCl是共价化合物的是 ( )
A.HCl易溶于水 B.液态的HCl不导电
C.HCl不易分解 D.HCl溶于水能电离,呈现酸性
12.下列用电子式表示化合物的形成过程,其中正确的是 ( )
13.根据下表中所列键能数据,判断下列分子中,最不稳定的分子是( )
A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2
14.下列说法中不正确的是( )
A.在共价化合物中也可能含有离子键
B.非金属元素组成的化合物中一定只含有共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
16.推断下列微粒的名称,并用电子式表示其形成过程
(1)离子化合物AB,阳离子比阴离子少一个电子层,1 mol AB 中含有12mol电子,则该化合物名称为___________。其形成过程为______________。
(2)由第三周期元素的半径最大的阳离子和半径最小的阴离子形成的化合物___________,名称为___________,形成过程为____________。
17.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水反应可生成NH3。请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式是________________,该化合物中含有的化学键为 。
(2)Na3N与盐酸反应生成______种盐,其电子式是_______________。
(3)比较Na3N中两种微粒的半径:r(Na+)_______r(N+) (填“>”、“=”、“<”)。
18.已知下列元素的原子半径:
根据以上数据,磷原子的半径(单位:nm)可能的范围是_______________。
19.设X、Y、Z代表3种元素,已知:
①X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构;
②Z元素原子核内质子数比Y元素原子核内质子数少9个;
③Y和Z两元素可以形成四核42个电子的负一价阴离子。
据此,请填空:
(1)Y元素是______,Z元素是______。
(2)由X、Y、Z三元素所形成的含68个电子的盐类化合物的分子式(即化学式)是____________。
第四讲 非极性分子和极性分子
课题: 非极性分子和极性分子 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解极性键与非极性键的形成原因,并能进行化学键的极性强弱比较。 理解
2.理解化学键的极性与分子的极性的区别与联系,掌握极性分子与非极性分子的判断依据和判断方法。 理解
3.理解分子间作用力和氢键的概念以及对物质性质的影响 理解
考点预览:1.极性键与非极性键的形成原因,化学键的极性强弱比较。 2.化学键的极性与分子的极性的区别与联系;极性分子与非极性分子的判断依据和判断方法。 3.分子间作用力和氢键的概念以及对物质性质的影响。
一。考点回顾
(一)极性键与非极性键
1.非极性键:
(1)概念:同种 间形成的 键(它们对共用电子对的吸引能力是相同的,使共用电子对不偏向任何一个原子,因此各原子均不显电性,这样的共价键称之为非极性键)。如H—H键、Cl—Cl键
(2)形成条件:一般地说,同种元素的原子所形成非极性共价键。
2.极性键:
(1)概念:不同 间所形成的共价键(由于形成共价键的原子对共用电子对的
吸引力是不相同的,共用电子对将偏向某一原子,这样的共价键称之为极性键)。如:
HCl分子中的H—Cl键;H2O分子中的H—O键
(2)形成条件:不同元素的原子间形成极性键。
(3)共价键极性强弱比较依据:形成共价键的共用电子对偏向与偏离程度越大,键的极
性就越强。试比较下列两组共价键的极性强弱:
①H—H、H—F、H—O、H—N、H—C: > > > > ;
②H—F、C—F、N—F、O—F、F—F: > > > > 。
(二)极性分子与非极性分子
1。极性分子与非极性分子的比较
极性分子 非极性分子
概念 整个分子空间结构不对称,电荷分布不均匀 整个分子空间结构对称排列,电荷分布均匀,对称
规律 ①不同元素的原子构成的双原子分子,如 等 ③不同元素的原子构成的的多原子分子,结构不对称。如 等 ①同种元素的原子构成的双原子分子,如 等 ②不同元素的原子构成的的多原子分子,但结构对称。如 等
键的极性与分子的极性的关系 分子有极性,键一定有极性,而键有极性,分子不一定有极性
至此我们可以将键的极性与分子的极性之间的相互关系总结如下:
非极性键 非极性分子
分子中单纯含有
极性键
极性分子
2。分子极性判断方法:
①根据键与键之间的夹角判断分子中的正负电荷重心是否重叠。
②根据ABn的中心原子A周围是否为完全等价的电子对。
③根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。(或A是否达最高价) : 中心元素的化合价的绝对值= 中心元素的最高正价 非极性分子 如: , , , 等; 中心元素的化合价的绝对值 ≠中心元素的最高正价 极性分子如: , , , 等
表1-2
分子类型 实例 分子构型(名称) 分子极性 中心元素的化合价(绝对值)
双原子分子 HCl、CO 直线型 极性
三原子分子 CO2、CS2 直线型 非极性 4
H2O、H2S 弯曲型(V字型) 极性 2
四原子分子 BF3 平面正三角型 非极性 3
NH3 三角锥型 极性 3
五原子分子 CH4 正四面体 非极性 4
(三)氢键与分子间作用力:
1.分子间作用力(又称范德瓦耳斯力):
(1)概念:存在于分子间把分子聚集在一起的作用力。(比化学键弱得多)
(2)影响因素: 。
(3)对物质性质的影响:它对物质的 、 、 等有影响。实例:
2.氢键:在HF分子中,分子中“裸露”的H核(带部分正电荷)与另一个分子中带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就是氢键。
说明:氢键的强弱:比 弱得多,但比 稍强。
氢键的存在对物质性质的影响:氢键的存在会使物质的 和 升高。实例: 。
3.相似相溶原理: 。
二。典型例题
[例1] ] 氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质的性质相似。
(1)写出氰与苛性钠溶液反应的离子方程式:_______________________。
(2)已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性,则(CN)2的电子式为______________,结构式为______________,(CN)2分子为______________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)CN-中电子数为______________,CN-的电子式为______________。
[例2] 将下列粒子的符号填入相应的空格内:O2、NH3、CO2、H2O、N2、(NH4)2SO4、SiCl4。
(1)存在极性键的极性分子是______________。
(2)存在非极性键的非极性分子是______________。
(3)存在极性键的非极性分子是______________。
(4)全部由非金属元素组成的离子化合物是______________。
[例3]. 今有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的最高正价和负价绝对值相等;元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同,则
(1)A、B、C、D的元素符号分别为_____、_____、____、_____。
(2)AC2的空间构型为______________,属______________分子,AD4的空间构型为______________,属______________分子。
(3)B2C2的电子式为__________,属_________ 。(填离子或共价化合物)
[例4]科学家发现铂的两种化合物其化学式都为PtCl2(NH3)2,且均为平面正方形结构,但一种为黄绿色,在水中溶解度较大,具有抗癌作用,另一种为淡黄色,在水中溶解度较小,不具有抗癌作用。试回答下列问题:
(1)这两种铂的化合物的几何构型图为:
黄绿色: ;淡黄色: 。
(2)黄绿色固体在水中溶解度大的原因是

三。自我检测
1.根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大,说明正确的是( )
A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物
C.Cl2、Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.以上说明都不对
2.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A.F2<Cl2<Br2<I2 B.CF4<CCl4>CBr4>CI4
C.HF>HCl<HBr<HI D.CH4<SiH4<CeH4<SnH4
3.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子,NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子,由此可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是( )
A.分子中所有原子在同一平面内 B.分子中不含氢原子
C.在ABn分子中,A元素为最高正价
D.在ABn分子中,A原子最外层的电子都已成键
4.下列各组物质中,化学键的类型(离子键、共价键)相同的是( )
A.CaO和MgCl2 B.NH4F和NaF C.Na2O2和H2O2 D.H2O和SO2
5.下列叙述中肯定正确的是( )
A.在离子化合物中不可能存在非极性键
B.在共价化合物形成的分子中不可能存在离子键
C.在极性分子中不可能存在非极性键
D.在非极性分子中不可能存在极性键
6.下列叙述中正确的是( )
A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键
B.两种非金属元素的原子间形成的共价键都是极性键
C.含有极性键的共价化合物分子不一定是极性分子
D.只要是离子化合物,其熔点就比共价化合物的熔点高
7.下列说法中正确的是( )
A.非金属原子间只能形成共价化合物
B.非金属原子间不可能形成离子键
C.以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
D.以极性键结合的分子一定是极性分子
8.CH4、NH3、H2O、HF分子中,共价键的极性强弱顺序是( )
A.CH4、NH3、H2O、HF B.HF、H2O、NH3、CH4
C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3
9.三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面三角形。下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述中正确的是( )
A.PCl3分子中3个共价键的键长、键这间夹角均相等
B.PCl3分子中的3个P—Cl键属于极性共价键
C.PCl3分子中3个共价键的键长、键之间的夹角不相等
D.PCl3分子中P—Cl键的3个键之间夹角都是100.1°
10.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于( ) A.由极性键形成的极性分子 B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
11.下列叙述中正确的是( )
A.同主族金属元素的原子半径越大熔点越高
B.稀有气体原子序数越大沸点越高
C.分子间作用力越弱的分子其熔点越低
D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子
12.A、B、C、D四种元素,AB2分子中有22个电子,C离子中质子数比中子数少一个,11.5gC与足量水可放出H25.6L(标况下);D与C同周期,无延展性,但有一定的导电性,且在化合物中主要是共价键结合,下面叙述正确的是( )
A.DB2的熔点很低 B.C2B2有非极性键
C.晶体A一定是原子晶体 D.这四种元素原子序数只有一个奇数
13.对比以下几个反应式:Cl+Cl→Cl2+247KJ;O+O→O2+493KJ;N+N→N2+946J,可得出的结论是( )A.在常温下N2比O2、Cl2稳定 B.氮、氧、氯的分子都是非极性分子
C.氮、氧、氯都是双原子分子 D.氮气、氧气和氯气的密度不同
14.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换,由此可推断出H3PO2的分子结构是( )
15.A、B、C、D、E、F、G为七种由短周期元素构成的微粒,它们都有10个电子,其结构特点如下:
微粒代码 A B C D E F G
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
电荷数(单位电荷) 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中:B的离子半径大于E的离子半径;D是由极性键构成的4原子极性分子;C与F可形成D和G分子。
(1)A微粒的结构示意图是______________。
(2)比较B和E相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,为______________>______________(用化学式表示)。
(3)D和G微粒是否为极性分子 答:______________。
(4)C微粒是______________,F微粒是______________(用电子式表示)。
16.现有短周期A、B、C三种元素,原子序数依次增大,A元素的单质是密度最小的气体,B获得2个电子可达到稳定结构,C与A同主族。
(1)判断A、B、C各为何种元素。
A______________ B______________ C______________
(2)用电子式表示三种元素原子之间可能构成的化合物的形成过程,并指示各自化学键的类型:
①A与B 、______________
②A与C 、
③B与C 、______________
④A、B、C 、
17.已知某元素R的最高价氧化物的水化物0.49g与R的气态氢化物0.17g,分别能和100ml,0.1mol/2的NaOH溶液完全反应,R元素的原子中,质子数与中子数相等,在周期表中元素A、B与R同周期左右相邻,元素C、D与R同主族上下相邻,试确定:
(1)R、A、B、C、D各为何元素
(2)比较R、C、D三种元素气态氢化物的稳定性大小
(3)由R和C两元素形成的两种化合物分子中,指出它们各属于何种分子
18.某元素A能形成气态氢化物HxA,它的水溶液能和CaCO3反应放出使澄清石灰水变浑浊的气体,反应中HxA和CaCO3的物质的量之比为2∶1,测得HxA气体在标准状况下的密度为1.629g/L。试确定:
(1)x值;
(2)A的相对原子质量和名称;
(3)H—A键是否是极性键 HxA是否是极性分子
第五讲 晶体结构
课题:晶体结构 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。 理解
2.掌握影响四种晶体熔沸点高低的有关因素,并据此对各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小进行比较。 掌握
3.了解晶胞的概念,会进行晶胞中微粒数的相关计算。 了解
考点预览:1.离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的有关概念。2.影响四种晶体熔沸点高低的因素,各种晶体的熔沸点的高低和硬度的大小的比较。3.晶胞的概念;晶胞中微粒数的相关计算。
一。考点回顾
(一)基本概念
固体分为晶体和非晶体:晶体:结晶而成,有规则几何外形,有固定熔点
非晶体:无一定外形,无固定熔点
1.离子晶体:
(1)概念:: 间通过 结合而成的晶体.
(2)组成特点:在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列(见教材NaCl、CSCl的晶体结构);离子晶体中不存在 ,其化学式只表示晶体中阴、阳离子的 。
(3)性质特征:离子间存在较强的离子键,因此一般说来,离子晶体硬度较 、密度较 ,难于压缩,难于挥发、有较高的熔点和沸点,固态时 电,熔融状态时 电。
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物形成的晶体一定为离子晶体。:由晶体的性质来分:a导电性:固态时 电而熔化或溶解时 电的一般为离子晶体。b机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。
(5)影响熔沸点高低的因素:离子键的强弱,也就是 间的作用力大小;在实际
应用中常通过比较阴阳离子 的大小来比较离子键的强弱,从而比较不同离子晶体
的熔沸点高低。 实例:熔点:NaCl KCl、 NaCl NaI、 NaF KBr
(6)离子晶体的晶胞相关计算:
(构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。)
当离子晶胞外形为立方体时,根据晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法:
①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有 属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有 属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有 属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
小结:某微粒由n个晶胞共有,则该微粒只有 个属于相应的晶胞。
实例1:某物质晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出).晶体中A、B、C的原子个数比为
A、1:3:1 B、2:3:1
C、2:2:3 D、1:3:3
实例2、2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图示意的是该化合物的晶胞结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物化学式表示为 ( )
A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2
2.原子晶体:
(1)概念:相邻原子间以 相结合而成的 状结构的晶体.
(2)组成特点:原子晶体可以为单质,也可是化合物,组成微粒为 ,微粒间的作用力为共价键
(3)性质特征:原子晶体中,原子按一定规律在空间排列(见课本金刚石结构示意图),原子间通过较强的 相结合,因而熔、沸点高、硬度大,并难溶于溶剂;固态时或熔融状态时一般都 导电,但有的原子晶体是良好的半导体材料。如: 。
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为原子晶体,且原子晶体的组成微粒为原子。:由晶体的性质来分:a导电性:一般原子晶体固态或熔化时都不导电。b机械性能:熔、沸点高、硬度大。
(5)影响熔沸点高低的因素:原子晶体熔点的比较其实质为 强弱的比较,可视作为成键的两原子核间距离的比较,也可视作 大小的比较。
实例:熔沸点: 金刚石 金刚砂(SiC) 晶体硅.
3.分子晶体:
(1)概念:分子间以 (范德华力)相互结合的晶体.
(2)组成特点:分子晶体中分子按一定规律在空间排列(见课本固态二氧化碳的晶体结构示意图),分子晶体可以是单质,也可是化合物,其组成微粒是分子。
(3)性质特征:分子晶体中微粒间的作用力为分子间作用力(弱小),因此分子晶体具有较低的熔、沸点和较小的硬度
(4)重要判断依据:由组成晶体的晶格质点种类分:部分共价化合物形成的晶体和部分非金属单质形成的晶体为分子晶体,分子晶体的组成微粒为分子。:由晶体的性质来分:a导电性:分子晶体固态时不导电,熔化时不导电。b机械性能:熔、沸点低、硬度小。
(5)影响熔沸点高低的因素:①分子的极性 :这里所说的分子的极性,一般指极性特别强的分子间有氢键存在的物质,即 、 、 。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小,则要看其相对分子质量的大小。当分子间没有氢键存在时,组成和结构相似的分子晶体, 越大,分子间作用力越大,该分子晶体的熔、沸点相对越高。
实例:I2、Br2、Cl2、F2的沸点由低到高的顺序为: 。
HF、HCl、HBr、HI的沸点由低到高的顺序为: 。
4.金属晶体:
(1)概念:通过 与 之间的较强作用形成的单质晶体。。
(2)组成特点:金属晶体结构中,金属原子一层一层紧密地堆积着排列;金属原子的价电子比较少,价电子跟原子核的联系又比较松弛,金属原子容易失去电子。因此,金属的结构实际上是金属原子释出电子后所形成的金属离子按一定规律堆积的。释出的价电子在整个晶体里自由地运动着,这些电子叫做 。在金属晶体里这些电子并不专属于某几个特定的金属离子,它们几乎均匀地分布在整个晶体内由多个金属离子所共有。
(3)性质特征:金属在常温下,大多都是晶体(除汞外),有金属光泽、不透明、容易导 、导 、有 性。理解这些物理性质的时候要把握好共性与特殊性,如金属一般为 光泽,但铜是 色的、铅是蓝白色的、金是 色的等。同时要把握好物理性质与金属晶体结构的关系:
①导电性:金属晶体在外加电场条件下, 定向运动而形成电流。不同的金属有不同的导电能力,导电性最强的三种金属依次是Ag、Cu、Al。
②导热性:自由电子受热的运动速率加快,碰撞中能够传递热量,将能量从温度高的部分传到温度低的部分,最后使整块金属的温度趋于一致。  
③有延展性:外力作用下,金属原子会因层与层之间相对滑动而变形,但由于金属离子与自由电子的作用没有方向性,从而这种作用仍能保持,不致断裂。不同的金属有不同的延展性,延展性较好的是金,例如,1g黄金能拉成长度为3.2km的细丝,也可压成厚度为1×10-4mm的薄片。
熔、沸点:不同金属晶体的熔、沸点差别大。金属晶体的熔、沸点可能较低,如 ,常温时是液态,也可能很高,如 ,可达三千多度。  金属原子的价电子越多,原子半径越小,金属离子与自由电子的作用力就越强,晶体的熔、沸点就越高;反之越低。例如,熔、沸点:Na Mg Al。 需要注意的是,合金的熔、沸点一般比它各组分纯金属的熔、沸点低。  例如,熔、沸点:Na K Na-K合金。
4.四种晶体的结构与性质
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
定  义 阴阳离子间通过离子键形成的晶体 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体 由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体
构成粒子
粒子间作用力
代表物 NaCl,NaOH,MgSO4 干冰,I2,P4,H2O 金刚石,SiC,晶体硅,SiO2 镁、铁、金、钠
物理性质 熔沸点 较高 低 很高 有高、有低
硬度 硬而脆 小 大 有高、有低
导电性 不良(熔融或水溶液中导电) 不良 绝缘、半导体 良导体
传热性 不良 不良 不良 良
延展性 不良 不良 不良 良
溶解性 易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂中 不溶于任何溶剂 一般不溶于溶剂,钠等可与水、醇类、酸类反应
决定熔沸点高低的主要因素 离子键强弱 分子间作用力大小 共价键强弱 金属键强弱
5。四种基本晶体类型的判断方法小结:
(1)从概念,物质分类上看,由__________组成,通过_________和_________强烈相互作用而形成的晶体为金属晶体。
构成晶体质点为_________,这些质点间通过_________间作用力,而形成的晶体为分子晶体。共价化合物一般为_________晶体,但SiO2、SiC为_________晶体;离子化合物一定为_________晶体
(2)由晶体的物理性质来看
①根据导电性,一般地:熔融或固态时都不导电的是_________晶体或_________晶体,熔融或固态都能导电的为_________晶体;固态时不导电,熔化或溶于水时能导电的一般为 _________晶体;液态、固态、熔融都不能导电,但溶于水后能导电的晶体是_________晶体。一种称为过渡型或混合型晶体是_________,该晶体_________导电
②根据机械性能:具有高硬度,质行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第十二单元 烃
第一讲 甲烷、烷烃
课题:甲烷、烷烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因;能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式。 了解、识别
2.掌握以甲烷为代表物的烷烃的结构及空间构型、重要的性质。 掌握
3.掌握同分异构体、结构式的书写方法和烷烃的命名方法。能够辨认同系物和列举异构体。 理解、掌握
考点预览:1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因;能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式。2.掌握以甲烷为代表物的烷烃的结构及空间构型、重要的性质。3.掌握同分异构体、结构式的书写方法和烷烃的命名方法。能够辨认同系物和列举异构体。
I.考点回顾
一、基本概念
1、有机物:绝在多数含 元素的化合物称为有机化合物,简称有机物.
[说明]⑴有机物一定是含有碳元素的化合物(还可能含有 、 、 、 、 等),但含有碳元素的化合物却不一定是有机物,如 、 、 、 、 等少数物质,它们的组成和性质跟无机物很相近,一般把它们作为无机物.
⑵有机物种类繁多的原因:碳原子最外层有4个电子,不仅可与其他原子形成四个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能以共价键(碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键)形成含碳原子数不同、分子结构不同的碳链或环状化合物.
有机物和无机物的区别:
性质和反应 有机物 无机物
溶解性 多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯。 多数溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水。
耐热性 多数不耐热;熔点较低,(400°C以下)。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解;C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。 多数耐热难熔化;熔点一般很高。如食盐、明矾、氧化铜加热难熔,NaCl熔点801°C。
可燃性 多数可以燃烧,如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。 多数不可以燃烧,如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。
电离性 多数是非电解质,如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。 多数是电解质,如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。
化学反应 一般复杂,副反应多,较慢,如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。 一般简单,副反应少,反应快,如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。
2、烃:仅含碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物,又称烃。根据结构的不同,烃可分为 烃、 烃、 烃、 烃等
3、烷烃:又称为饱和链烃.指分子中碳原子与碳原子之间都以 键(即1个共子对)结合成 状,且碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合的一类烃.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3……等都属于烷烃.烷烃中最简单的是 .
4、结构式:用一根短线代表一对共用电子对,并将分子中各原子用短线连接起来,以表示分子中各原子的连接次序和方式的式子.如乙烯的结构式为:
5、结构简式:将有机物分子的结构式中的“C—C”键和“C—H”键省略不写所得的一种简式.如丙烷的结构简式为 ,乙烯的结构简式为 。
6、同系物: 相似,在分子组成上相差一个或若干个 原子团的有机物,互称为同系物.[说明]判断有机物互为同系物的两个要点:①结构相似,是同一类物质,它们的化学性质 .(例如:碳原子数不同的所有的烷烃均互为同系物).且一定具有相同的分子通式(但分子式通式相同的有机物不一定是同系物).②分子组成相差使同系物的分子式不同.
7、同分异构现象与同分异构体:化合物具有相同的 式,但具有不同的 式的现象,叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互为同分异构体.
[说明]同分异构体的特点:①分子式相同,相对分子质量相同.(但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体)②结构不同,即分子中原子的连接方式不同.同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质.当为同一类物质时,化学性质相似,而物理性质不同;当为不同类物质时,化学性质不同,物理性质也不同.③分类: 异构、 异构、 异构等。
8、烃基:烃分子失去一个氢原子后剩余的部分.烃基的通式用“R-”表示.例如:甲基( )、乙基( )、乙烯基( )、苯基( )等.烷基是烷烃分子失去一个氢原子后剩余的原子团,其通式为 .
9、取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。根据有机物分子里的原子或原子团被不同的原子或原子团[如-X(卤原子)、-NO2(硝基),-SO3H(磺酸基),等等]所代替,取代反应又分为卤代反应、硝化反应、磺化反应等等.
二、甲烷的结构和性质
1、分子组成和结构:化学式为 , 电子式为 ;结构式为 ;
空间结构: ,键角为 。
2、甲烷物理性质:无色无味的气体,比空气轻(标准状况下密度为0.717g/L),极难溶于水。存在: 气(池沼底部)、 气(煤矿坑道)、 气(地底深处)
3、甲烷化学性质:通常情况下,甲烷的性质比较稳定,跟强 、强 或强 等一般不起反应,不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。但在一定条件下能发生以下反应:
(1)取代反应(卤代-也是烷烃共同具有的一个性质):
甲烷与氯气在光照条件下发生的反应方程式依次为:




注意:
  ①反应条件:光照,但不要将混合气体放在日光直射的地方;参加反应的必须是氯气,
不能是氯水。
  ②反应后的含碳产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,因此一般得到的是混合物,
不宜用于制备。
  ③含碳产物中,常温时只有 是气体,其余三种均为液体;其中 是非极性分子,其余三种均为极性分子。
④实验现象及解释:
a.量筒内壁中出现 状液体,是因为:
b.量筒内水面 ,是因为:
c.水槽中有 析出,是因为:
(2)氧化反应:
  甲烷易燃烧,燃烧时发出蓝色火焰。反应方程式为:
若反应温度等于或超过1000C,该反应反应前后气体体积 。
知识小结:①当反应温度t>1000C,CxHy在氧气中充分燃烧,反应前后温度、压强保持不变(用 V表示反应前后气体体积变化),则:y<4, V 0(具体的烃有C2H2); y=4, V 0具体的烃有(具体的烃有 、 、 及其混合物);y>4, V 0(用差量法来求算具体是哪一种烃)
②t<100℃时(水为液体):反应后气体的体积较反应前恒减小
(3)加热分解:隔绝空气加热到1000℃以上,甲烷发生分解:
4、甲烷的用途:
 (1)燃料 (2)化工原料——甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿(CHCl3)和CCl4都是重要的溶剂。
三.烷烃
(一)烷烃的结构和性质
1.通式:CnH2n+2 (n≥1)
2.结构特点:原子全部以 键相结合 状
3.性质:因此化学性质 ,物理性质则随相对分子量的增大而逐渐变化。
(1)物理性质:①随着分子里碳原子数的递增,相对分子量的增大,它们在常温下的状态由气态、液态到固态:C1~C4为气态,C5~C16为液态,C17以上为固态;它们的沸点和液态时的密度也都逐渐 和 ;②当相对分子质量相同时,烷烃支链越多,沸点越 。③随着碳原子数增加,烷烃分子的含碳量逐渐 ,含氢量逐渐 。
(2)化学性质:烷烃的化学性质与其代表物甲烷的相似,一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和酸性高锰酸钾等氧化剂都不起反应,也不跟其它物质化合。但在特定条件下也能发生下列反应:①在光照条件下均可与氯气发生取代反应;②氧化反应:均可点燃;③分解反应(裂化反应)
烷烃燃烧的通式为:
C16H34的裂化反应:
(二)烷烃的命名
1、习惯命名法:a、碳原子总数在10以内的,从C1~C10依次用甲、乙、丙、丁、戊、 、 、 、 、 来表示.b.碳原子总数在超过10的可用数字表示,如:C17H36可叫做 烷c.对于存在同分异构体的烷烃,当烷烃分子中无支链时,用
“正”表示,如:CH3CH2CH2CH3叫 烷;当烷烃分子中含支链时,用“异、新”等字
区分,如:正戊烷、异戊烷、新戊烷的结构简式分别为: 、
、 。
2、系统命名法:
步骤:a.选主链,定母体.选择含碳原子数最多的碳链作主链(碳原子数相同时,支链数多者为主链),并称“某烷”;b.选起点,定支位.选择主链里离支链近的一端为起点,依1,2,3……编号,以确定支链的位置(从不同端编号不同支链的位置相现时,选择离最简单的支链最近的一端作为主链的起点,并使取代基的编号数之和最小);c.取代基,写在前,注位置,短线连;d.基相同,要合并;基不同,简为先。(支链位置—支链数目、名称—主链)
应用:1、下列有机物的命名正确的是( )。
  A.3,3-二甲基丁烷 B.2,2-二甲基丁烷
C.2-乙基丁烷  D.2,3,3-三甲基丁烷
2、对于烃 的命名正确的是( )
A.4—甲基—4,5—二乙基己烷 B.3—甲基—2,3—二乙基己烷
C.4,5— 二甲基—4—乙基庚烷 D.3,4— 二甲基—4—乙基庚烷
II、典型例题
1.有机环状化合物的结构简式可进一步简化,例如A式可简写为B式,C式是1990年公开报导的第1000万种新化合物。
A. B. C.
求化合物C中的碳原子数是 ,分子式是 。
2.如果定义有机物的同系列是一系列的结构式符合(其中n=0,1,2,3…,的化合物)。式中A、B是任意一种基团(或氢原子),W为2价的有机基团,又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性的变化。下列四种
化合物中,不可称为同系列的是( )
A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3
B.CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3(CH=CH)3CHO
C.CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3
D.ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHCICCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3
3.萘环上的碳原子的编号如(Ⅰ)式,根据系统命名法,(Ⅱ)式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是( )
A.2,6-二甲基萘 B.1,4-二甲基萘 C.4,7-二甲基萘 D.1,6-二甲基萘
4.(2000全国5)用于制造隐形飞机物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如图,它属于( )
A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物
5.某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图图中“棍”代表
单键或双键或三健。不同颜色的球代表不同元素的原子,该模
型图可代表一种( )
A.卤代羧酸    B.酯    C.氨基酸    D.醇钠
6.写出C6H14的所有同分异构体(碳链异构)的结构简式并用系统命名法命名:
III。高考真题
1.(2001上海理综32)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类,天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下:
2CO+O22CO2 2H2+O22H2O CH4+2O2CO2+2H2O
根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是 。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是 进风口(填增大或减小),如不作改进可能产生的不良结果是
管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表:
乙烷 丙烷 丁烷
熔点(℃) -183.3 -189.7 -138.4
沸点(℃) -88.6 -42.1 -0.5
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是 。
2.(2001上海22)C8H18经多步裂化,最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是( )
A.28 B.30 C.38 D.40
3.(06上海1)石油是一种重要能源,人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是( )
A.用木材作燃料 B。用液氢替代汽油 C.开发风能 D.开发地热
4.(06上海3)科学家发现C60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等它们互称为 ( )
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
5.(06上海5)下列有机物命名正确的是( )
A、 2-乙基丙烷 B.CH3CH2CH2CH2OH 1-丁醇
C、 间二甲苯 D. 2—甲基—2—丙烯
6.(06全国理综Ⅱ 13)主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
四、知识过关
1.最近我国开始从新疆开发天然气,贯穿东西至上海的大工程,关于天然气的下列叙述不正确的是( )
A.天然气和沼气的主要成份都是甲烷
B.改液化石油气为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C.天然气燃烧的废气中,SO2等污染物的含量少
D.天然气与空气的体积比为1∶2时,混合气点燃爆炸最剧烈
2.环氧乙烷( O
CH2-CH2
)与乙二醇作用,控制一定的反应条件及反应物的用量比例,可生成一系列双官能团化合物,称为多缩乙二醇醚,其后应原理可表示为:
则该系列化合物中碳元素的质量分数最大值约为( )
A.40.00% B.54.54% C. 66.67% D.85.71%
3.下列各组物质中,互为同分异构体的是 ( )
A.O2和O3 节 B.
CH3
C.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3和CH3-CH-CH2-CH3
D.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3和CH3-CH2-CH2-CH3
4.化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃……,转化为键数的通式,给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便,设键数为I,则烷烃中碳原子与键数关系的通式为CnI3n+1?,烯烃<视双键为的两个单键>,环烷烃中碳原子与键数关系的通式均为CnH3n?,则苯的同系物中碳原子与键数的关系通式为(苯环上视为三个双键)( )
A.CnI3n-1 B.CnI3m-2 C.CnI3n-3 D.CnI3n-4
5.请写出六种你学过的有机化合物的结构简式,这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(g) 的体积比符合如下比值(各写三种):
(A)V(CO2)/V(H2O)=2的有: 、 、 。
(B)V(CO2)/V(H2O)=0.5的有: 、 、 。
6.碳正离子[例如,CH+3,C2H+5,(CH3)3C+等]是有机物反应中重要的中间体。欧拉因在此研究领域中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖,碳正离子CH+3可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而CH+5失去H2可得CH+3。
(A)CH+3是反应活性很强的正离子,是缺电子的其电子式是 。
(B)CH+3中4个原子是共平面的,三个键角相等,键角应是 (填角度)。
(C)(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式为 。
(D)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式为 。
7.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,它的分子组成与烷烃相似。下列说法中错误的是( )
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2 B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C.甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4) D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷
8.光照等物质的量混合的CH4和Cl2,产物中物质的量最多的是( )
  (A)CH3Cl  (B)CH2Cl2  (C)CCl4  (D)HCl
9.烷基取代苯R可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成COOH,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C一H键,则不容易被氧化得到COOH。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成为COOH的异构体共有7种,其中的3种是CH2CH2CH2CH2CH3,
请写出其他4种的结构简式:
10.某气态烃在标准状况下的密度为1.34g/L,充分燃烧3g此烃,经测定生成8.8gCO2和5.4gH2O,求此烃的分子量和分子式。
第二讲 烯烃和炔烃
课题:炔烃和烯烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握不饱和烃的结构、性质和乙烯、乙炔的实验室制法。 掌握
2.掌握加成反应和加聚反应的书写和应用。 掌握
考点预览:1.掌握不饱和烃的结构、性质和乙烯、乙炔的实验室制法。2.掌握加成反应和加聚反应的书写和应用。
I.考点回顾
一、基本概念
1、不饱和烃:分子里含有碳碳双键(C=C)或碳碳叁键(C≡C),碳原子所结合的氢原子数少于烷烃分子中的氢原子数的烃.如烯烃、炔烃等.
2、烯烃:分子中含有碳碳双键(C=C键)的一类 烃. 是最简单的烯烃,烯烃的通式为
3、炔烃:分子中含有碳碳叁键(C≡C键)的一类 烃. 是最简单的炔烃,炔烃的通式为
4、加成反应:有机物分子里的双键或叁键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应.
5、聚合反应:聚合反应又叫做加聚反应.是由相对分子质量小的化合物分子(即单体)互相结合成相对分子质量大的高分子(即高分子化合物)的反应.
[说明]加聚反应是合成高分子化合物的重要反应之一.能发生加聚反应的物质一定要有不饱和键.加聚反应的原理是不饱和键打开后相互连接成很长的链.
二、乙烯与烯烃
(一)乙烯
1、乙烯的分子结构
分子式 结构简式
电子式 官能团
结构式 空间构型
2、乙烯的物理性质:无色 气味的气体,比空气 , 溶于水。
3、乙烯的实验室制法
①反应原理:
②所需主要仪器和用品:酒精灯, ,双孔橡胶塞, , .
③发生装置:液与液反应需加热制取气体型装置.与制C12、HCl气体的发生装置相似,只需将制这些气体装置中的 改为 即可.
④收集方法: 法(不能用排 法,因为 ).
⑤反应液中无水酒精与浓H2SO4的体积比为 .应首先向烧瓶中加入 ,再慢慢地注入 (类似于 加水稀释)。使用过量浓H2SO4,可提高乙烯的产率,增加乙烯的产量.
⑥浓H2SO4的作用: .
⑦温度计水银球放置位置: .
⑧副反应:a、 (因此,应迅速使温度上升到170℃,以提高乙烯的产量)。
b、 (在加热过程中,反应液的颜色由无色变为棕色,甚至变为黑褐色.这是因为浓H2SO4将部分乙醇氧化为炭.所以在制得的乙烯中会混有CO2、SO2等杂质气体,SO2也能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,因此,在做乙烯的性质实验之前,应首先将气体通过 或 以除去它.
⑨加入碎瓷片的目的:防止 .
4、乙烯的化学性质:
乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液 ,这是检验 烃的方法。但两者的反应类型是不同的,前者是 反应,后者是 反应。乙烯可以与多种物质发生加成反应,例如卤素单质、卤化氢、水、氢气等。
⑴加成反应
乙烯通过溴水 现象: ; 反应类型:
  1,2-二溴乙烷(液态)
  乙烯与氢气加成
  
⑵.氧化反应
与氧气反应:   现象:
与酸性高锰酸钾溶液反应,现象为
⑶.加聚反应:C=C双键里的一个键断裂,C原子互相结合成为高分子长链。  
反应方程式为:
这种聚合反应是通过加成而聚合,所以习惯上也称为加聚反应,其实质是加成反应,断的是C=C双键中的一个键。
5、乙烯的用途:用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂;它是一种植物生长 剂,可以催熟果实。
(二)烯烃
1.物理性质:随分子量的增大,烯烃的物理性质呈现一定的规律性变化。熔沸点逐渐 ,密度逐渐 。均 溶于水。2~4个碳原子的烯烃,常温下为 态。
2.化学性质:与乙烯相似,易发生加成反应、氧化反应等。
 ⑴氧化反应:
  燃烧反应通式:
  被酸性高锰酸钾氧化——使酸性高锰酸钾溶液褪色。
 ⑵加成反应:可与H2、X2、HX、H2O等发生加成。
  如:CH2=CH-CH3+H2
  CH2=CH-CH2-CH3+Br2
 ⑶聚合反应:把双键中的一个键打开向两端伸展加上括号和“n”,其它的原子或原子团则写在该C原子的上或下方,如由丙烯合成聚丙烯的方程为:
  
3.烯烃的命名:在给烯烃命名时,要始终注意到C=C键所在的位置:①选择含有C=C在内的最长碳链作主链(注:此时主链上含碳原子数不一定最多);②从离C=C键最近的一端开始给主链碳原子编号;⑧在“某烯”字样前用较小的阿拉伯数字“1、2…”给烯烃编号.其余与烷烃的命名方法相同.例如:CH2=C(C2H5)CH2CH3,其名称为
应用:写出分子式为C5H10的烯烃同分异构(碳链异构、位置异构)体并用系统命名法命名:(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4)

(5)

三、乙炔与炔烃
(一)乙炔
1、乙炔的分子结构
分子式 结构简式
电子式 官能团
结构式 空间构型
常见的共平面的物质
物质 结构简式 原因
乙烯 含有 结构
四氟乙烯
苯 含有 结构

甲醛 含有 结构
2、物理性质:无色无味的气体,微溶于水,易溶于 。俗称 气。
3、化学性质:
(1)氧化反应:a.可燃性:
 现象:火焰 并伴有 , 燃烧时火焰温度很高(>3000℃),用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。
开拓思维:生产中为什么常用氧炔焰来切割或焊接金属,而不用氧烷焰或氧烯焰呢?
请观察分析下面的热化学方程式,你是否能找到满意的答案?
CH3-CH3(气)+ 7/2 O2(气) 2CO2(气)+ 3H2O(液)+ 1561KJ
CH2=CH2(气)+ 3 O2(气) 2CO2(气)+ 2H2O(液)+ 1411KJ
+ (气)+ 5/2 O2(气) 2CO2(气)+ H2O(液)+ 1300KJ
我们发现:等物质的量的甲烷、乙烯和乙炔完全燃烧的后,乙炔所消耗的 的物质的量最少,生成水的物质的量也最少。因此,在燃烧时用于 和 所消耗掉的反应热也最少,所以乙炔焰的温度最高,可达30000C以上。利用其燃烧热可切割或焊接金属。
b.被KMnO4氧化:能使酸性高锰酸钾溶液的紫色 。
(2)加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。
  现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
 与H2的加成
  CH≡CH+H2 CH2=CH2
 与HX的加成:CH≡CH+HCl CH2=CHCl 氯乙烯用于制聚氯乙烯
  
(3)“聚合”反应:a三个乙炔分子结合成一个苯分子;b聚乙炔的生成
4、乙炔的实验室制法
①反应原理:
②装置:固 + 液 → 气体型装置,与制 、 等气体的发生装置相同.用 法收集乙炔.
③所需主要仪器;分液漏斗,平底烧瓶(或大试管、广口瓶、锥形瓶等),双孔橡胶塞.
④不能用启普发生器的原因:a.
;b. ;c.

⑤注意事项:a.为减缓反应速率,得到平稳的乙炔气流,可用 代替水,用块状电石而不用 状的电石.b.为防止反应产生的泡沫堵塞导管,应在导气管口附近塞上少量 .c.电石中混有CaS、Ca3P2等杂质,它们也跟水反应生成 、 等气体,因此,用电石制得的乙炔(俗称电石气)有特殊臭味.把混有上述混合气体的乙炔气通过盛有 溶液的洗气瓶,可除去这些杂质气体.
(二)炔烃的通式性质
1.通式:
2.物理性质:n≤4时常温下为气态,均难溶于水,随着相对分子质量的增大,沸点升高、液态时的密度增大。
3.化学性质:炔烃的分子中均含有碳碳三键,具有与乙炔类似的化学性质——氧化反应、加成反应等。
II典型例题
1、含有一个叁键的炔烃,氢化后的结构式为:
此炔烃可能有的结构简式有( )
A.1种 B.2 种 C.3种 D.4种
2、环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
(也可表示为:+║→)
丁二烯 乙烯 环已烯
实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
请按要求填空:
(1)A的结构简式 是;B的结构简式是 。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型:
反应④ ,反应类型: 反应;
反应⑤ ,反应类型: 反应。
3、在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,如右图所示, 若同一个碳原子上连着两个C=C键时,极不稳定,不存在。某链烃C7H10的众多同分异构体中,(1)含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有五种,它们的结构简式分别是:
① ②

④ ;⑤ 。
含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后不具有“手性碳原子”的结构简式是:
4、某烃A,分子量为140,其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G,G能使石蕊试液变红。
已知
试写出
(1)A的分子式
(2)化合物A和G的结构简式:
A、 G、
(3)与G同类的同分异构体(含G)可能有 种
三、高考真题
1.(01江西26)标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
2.(02春季14)某化合物的分子式为C5H11Cl,分析数据表明:分子中有两个-CH3、两个-CH2-、一个和一个-Cl,它的可能的结构有( )种(不考虑对映异构体)
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(02年上海)为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:
先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明
乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙
炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式

(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是
(多选扣分)。
A、使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B、使溴水褪色的反应,就是加成反应
C、使溴水褪色的物质,未必是乙炔
D、使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 ;在验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(见下图)(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
(a) (b) (c) (d)
→ b → → d
(电石、水)( ) ( ) (溴水)
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是

4.(03春季6)从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过( )
A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应 D.催化裂化反应
5.(03春季13)下列各组物质中各有两组份,两组份各取1摩尔,在足量氧气中燃烧,两者耗氧量不相同的是( )
A.乙烯和乙醇 B.乙炔和乙醛 C.乙烷和乙酸甲酯 D.乙醇和乙酸
6.(2004全国2-11)若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3 mol O2,则( )
A.x =2,y =2 B.x =2,y =4 C.x = 3,y =6 D.2=3,y=8
7.(2004全国2-12)下列分子中,所有原子不可能共处在同一平面上的是( )
A.C2H2 B.CS2 C.NH3 D.C6H6
8.(05上海)1、下列化学名词正确的是( )
A、三溴笨酚 B、烧碱 C、乙酸乙脂 D、石碳酸
9.(05上海)2、有关化学用语正确的是( )
A、乙烯的最简式C2H4 B、乙醇的结构简式C2H6O
C、四氯化碳的电子式 D、臭氧的分子式O3
10.某些废旧塑料可采用下列方法处理:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如右图。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表:
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
(1)试管A中残余物有多种用途,如下列转化就可可制取高聚物聚乙炔。
A中残留物电石乙炔聚乙炔 写出反应②~③的化学方程式:
(2)试管B收集到的产品中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质,其一氯代物有4种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象为 。经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为 。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途 。
11.(05广东)(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物 相对速率
(CH3)2C=CHCH3 10.4
CH3CH=CH2 2.03
CH2=CH2 1.00
CH2=CHBr 0.04
据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系:

(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是 (填代号)。
A、(CH3)2C=C(CH3) 2 B、CH3CH=CH CH3 C、CH2=CH2 D、CH2=CHCl
(3)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br
(主要产物) (次要产物)
CH2=CH CH2CH3 + H2O → CH3CH(OH)CH2CH3 + CH3CH2CH2 CH2 OH
(主要产物) (次要产物)
下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。
上述框图中,B的结构简式为 ;属于取代反应的有 (填框图中序号),属于消去反应的有 (填序号);写出反应④的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件):
12.(16分)下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中,A管的作用是
。制取乙炔的化学方程式是

(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是
,乙炔发生了 反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是
,乙炔发生了 反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的实验现象是

13.(06广东9)研究发现,烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3的混合物发生该类反应,则新生成的烯烃中共平面的碳原子数可能为( )
A.2,3,4 B.3,4,5 C.4,5,6 D.5,6,7
14.(06广东24)(8分)
环丙烷可作为全身麻醉剂,环已烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某此有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构简式
键线式 (环己烷) (环丁烷)
回答下列问题:
⑴环烷烃与 是同分异构体。
⑵从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是 (填名称)。
判断依据为 。
⑶环烷烃还可以与卤素单质,卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为 (不需注明反应条件)。
⑷写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂 ;现象与结论

15.(06上海28).已知可简写为
降冰片烯的分子结构可表示为:
(1)降冰片烯属于 。
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为 。
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为 。
(4)降冰片烯不具有的性质 。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
16.(2004大综(老)39)乙烯是石油裂解的主要产物之一。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,观察到的现象是 ;其反应方程式为
。乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是
,其产物的名称是 ;乙烯对水果具有 功能。
IV.知识过关
1.(04上海高考题)据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:HC≡C—C≡C-C≡C-C≡C-C≡N。对该物质判断正确的是( )
A.晶体的硬度与金刚石相当 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.不能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得
2.随着碳原子数的增多,碳元素的质量百分含量也增大的是( )
A.烷烃同系物 B.烯烃同系物
C.炔烃同系物 D.苯的同系物
3.下列分子式表示的物质一定是纯净物的是( )
A. C5H10 B. C7H8 C.CH4O D.C2H4Cl2
4.实验室制取乙烯的方程式为 。酒精和浓硫酸的体积比为1:3,混合时应将 倒入 中,反应中浓硫酸的作用为 、 和 。加热时间过长混合液往往会变黑,这是因为 ,除去该杂质气体应将制得的气体通过盛有 溶液的洗气瓶。
5.聚四氟乙烯称为“塑料王”,它的发现源于一次实验意外。1938年,化学家普鲁凯特与助手们研究四氟乙烯的聚合反应,将四氟乙烯贮存于冷藏箱中的加压的钢瓶中,当将刚反应器管道、反应器(管道及反应器间隙有空气)接通后,发生了故障,四氟乙烯气体并没有到反应器中,经称量证明钢瓶中气体一点也没减少,打开阀门也没有四氟乙烯气体逸出,但拆开阀门后却从钢瓶中倒出与四氟乙烯等重的白色粉末。普鲁凯特突然意识到,四氟乙烯已在钢瓶中发生了聚合反应。后经确证,该白色粉末就是聚四氟乙烯。1945年,美国杜邦公司开始在工业规模上生产聚四氟乙烯。由此可以推知该反应的条件是 和 引发,聚合反应的反应是为: 。
6.通常,烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到。但是,有一种烷烃A,分子式C9H20 ,它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到。而另有A的三个同分异构体B1、B2、B3,却分别可由而且只能由1种自己相应的烯烃催化加氢得到。A 、B1、B2、B3的结构简式如下(请填空)A: B1
B3: B3
7.常温常压下,由A和B两种气体组成的混合气体,经分析知道该混合气体中只有C和H两种元素,而且无论A和B以何种比例相混合,碳与氢的质量比总小于3∶1。若A的相对分子质量比B大,则可推知(写分子式)A为 ,B为 ,
若上述混合气体中C与H的质量比为3∶2,则该混合气体对H2的相对密度为 。
3.已知烯烃、炔烃在臭氧作用下发生以下反应:
CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2 CH3CHO+OHC-CH2-CHO+HCHO
CH3-C≡C-CH2 -C≡CH CH3COOH+HOOC-CH2-COOH+HCOOH
(A)化学式为C10H10的某烃,在臭氧作用下发生反应:
C10H10 CH3COOH+3HOOC-CHO+CH3CHO
① 该烃分子中含有 个双键, 个叁键。
②C10H10的结构简式为:
(B)有人尝试着合成C10H10的饱和烃。你估计若成功的话,其结构怎样?试用键线式(不必写出C、H原子,仅用线条表示分子的空间构型)。
第三讲 苯 芳香烃
课题:苯 芳香烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握苯的结构和性质、芳香烃的概念。 掌握
2.了解甲苯、二甲苯的结构和性质的关系,以及基团之间的相互影响。 了解
3.掌握苯环上的取代反应,苯侧链的氧化、苯环上取代基的位置异构、苯环分子空间结构等知识。 理解
考点预览: 1.掌握苯的结构和性质、芳香烃的概念。 2.了解甲苯、二甲苯的结构和性质的关系。 3.掌握苯环上的取代反应,苯侧链的氧化、苯环上取代基的位置异构、苯环分子空间结构等知识。
I.考点回顾
一、苯
1.苯的分子组成和结构
(1)苯的分子式C6H6,结构简式为 或 ,六个碳原子和六个氢原子均在同一平面内,形成以六个碳原子为顶点的 。
(2)苯环上的碳碳键既不是一般的碳碳单键也不是一般的碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的独特的键(6原子6电子的大π键),苯环上的六个键 相同
思考:你能列举出证明苯环中的化学键不是单键与双键交替的哪些事实呢?

② .

2.物理性质
  常温下,苯是 色,带有 气味的液体。密度比水 ,不溶于水(苯与水混合振荡静置后分层,苯层在上,水层在下,这是萃取实验常用的方法),沸点比水的沸点低(80.1℃)熔点比水高(5.5℃)。苯 毒。
3.化学性质:苯分子结构的特殊性决定了苯兼具有饱和烃和不饱和烃的性质。具体表现为较易发生取代反应,较难发生加成反应。
⑴氧化反应——可燃性
  苯的燃烧:
 苯燃烧时火焰 ,冒 烟,说明苯分子中 高,燃烧不完全。苯不能被酸性高锰酸钾氧化,不能使酸性高锰酸钾褪色,能萃取溴水中的溴。
⑵取代反应:
i.苯跟卤素(Br2)的反应:
药品:苯、 、 。
反应原理:
分离提纯:
将锥形瓶中的液体倒入烧杯中,用大量 或稀 溶液
搅拌洗涤,再 ,得到无色液体——溴苯。
注意:
①左侧长导管的作用:
②右侧导管末端不能插入液面以下的原因:
③右侧导管口附近形成 ,是因为 ;
④苯与溴的混合液中未加入铁粉时 ,当加入铁粉后
观察圆底烧瓶中 ,说明铁粉在反应中起 作用。
⑤反应完毕,向锥形瓶中滴入AgNO3溶液,现象为 ;
把烧瓶中的液体倒入盛水烧杯中,烧杯底部液体呈 色,这是因为 。
ii.硝化反应
 药品: 、 、苯。
 反应原理:
 装置特点: 加热,使用温度计(注意温度计的位置)控制温度在50~60℃,橡校塞上加一段玻璃导管起导气和 作用。
 操作顺序:试管中先加入1.5mL ,再加2mL 4,振荡冷却到50~60℃以下,再加入1mL 振荡在50~60℃(用50~60℃水浴加热是因为:a、
;b、 )的水浴中加热10分钟,倒入盛水的烧杯中。
浓硫酸的作用: ,
 分离提纯:将烧杯中的液体用玻璃棒搅拌,反复 洗,再 ,得到有 味的无色油状液体—硝基苯。
iii.磺化反应:苯与浓H2SO4在70~80℃时反应,生成苯磺酸。
⑶加成反应
①苯与氢气的作用:C6H6 +3H2 C6H12 (环已烷)
②苯与氯气作用:C6H6 +3Cl2C6H6Cl6 (六六六)
小结:
苯的化学性质,可以概括为较易发生取代反应,不易发生加成反应,难以发生氧化反应。
二、苯的同系物:
1、定义:分子中含有一个 ,并符合 (n≥6)通式的烃。(芳香族化合物
是分子里含有一个或多个苯环的化合物。分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物属于
芳香烃) 等都是苯的同系物。
2、苯的同系物的同分异构:由于苯环上的侧链位置不同,而使其同分异构现象比较复杂,如分子式为C8H10的烃中属苯的同系物的就有四种,即:
  
邻、间、对三种二甲苯中沸点最低的是
3.化学性质:苯的同系物化学性质与苯有很多相似之处,如燃烧时都发生带有浓烟的火焰,也都能起取代反应、硝化反应等。但由于 和 相互影响,使两者的化学性质以又有不同之处。
思考:往装有苯、甲苯、二甲苯的三支试管中各加入几滴酸性高锰酸钾现象分别为
、 、
。由此你可得出的结论是:
。这是因为

甲苯跟硝酸和浓硫酸的混合酸可以发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成三硝基甲苯:
2,4,6-三硝基甲苯简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一种 色的晶体,不溶于水,它是一种烈性炸药。
II.典型例题
1、(1)今有A、B、C 3种二甲苯;将它们分别进行一硝化反应得到的产物分子式都是C8H9NO2,但A得到两种产物,B得到3种产物,C只得到一种产物。由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构,请将字母填入结构式后面的括号中。
(2)请写出一个化合物的结构式。它的分子式是C8H9NO2,分子中有苯环,苯环上有三个取代基,其中之一为羧基,但并非上述二甲苯的硝化产物。请任写二个。
2.(03年上海高考题)自20世纪90年代以来,芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速,具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。合成芳炔类大环的一种方法是以苯乙炔(CH≡C-)为基本原料,经过反应得到一系列的芳炔类大环化合物,其结构为:
(1)上述系列中第1种物质的分子式为 。
(2)以苯乙炔为基本原料,经过一定反应而得到最终产物。假设反应过程中原料无损失,理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为 。
(3)在实验中,制备上述系列化合物的原料苯乙炔可用苯乙烯(CH2=CH-)为起始物质,通过加成、消去反应制得。写出由苯乙烯制取苯乙炔的化学方程式(所需的无机试剂自选)-CH=CH2+Br2→-CHBr-CH2Br
-CHBr-CH2Br+2NaOH-C≡CH+2NaBr+2H2O
3.(04上海28)人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到液体,命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式__________________________________________
(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式_______________________。苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式_______________________________________
(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热,但1,3—环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3—环己二烯 ____________(填稳定或不稳定)。
(4)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替
的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些
问题尚未解决,它不能解释下列事实 (填入编号)
a.苯不能使溴水褪色 b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有同分异构体 d.邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是 。
III.高考真题
1.(2001浙江14)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)
的分子结构相似,如右图:
则硼氮苯的二氯取代物 B3N3H4CI2 的同分异构体的数目为(C)
A.2 B. 3 C. 4 D. 6
2.(2002春季27)(1)由2上C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的共价化合物,H的原子数目最多为 个,试写出其中一例的结构简式 。
(2)若某共价化合物分子只含有C、N、H三种元素,且以n(C)和n(N)分别表示C和N的原子数目,则H原子数目最多等于 。
(3)若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C),n(N)和n(O)分别表示C、N和O的原子数目,则H原子数目最多等于 。
3.(2002江苏大综23)充分燃烧某液态芳香烃Χ,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是(C)
A.C10H14 B.C11H16 C.C12H18 D.C13H20
4.(2002上海14)拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊醋的结构简式如右图:下列对该化合物叙述正确的是( D )
A.属于芳香烃 B.属于卤代烃
C.在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应
5.(2003广东江苏24)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如
化合物A—E的转化关系如图1所示,已知:A是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物,B有酸性,C是常用增塑剂,D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到),E是一种常用的指示剂酚酞,结构如图2。
写出A、B、C、D的结构简式:
A B C D
6.(2004广东23)根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是;
(2)①的反应类型是 ;③的反应类型是 ;
(3)反应④的化学方程式是________________________________________;
7.(05广东)12、化学工作者一直关注食品安全,发现有人将工业染料“苏丹红1号”非法用作食用色素。苏丹红是一系列人工合成染料,其中“苏丹红4号”的结构式如下:
下列关于“苏丹红4号”说法正确的是( )
A、不能发生加成反应 B、属于芳香烃衍生物
C、可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D、属于甲苯同系物
8.(05上海)苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素。结构简式如右图。关于苏丹红说法错误的是( )
A、分子中含一个苯环和一个萘环
B、属于芳香烃
C、能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D、能溶于苯
9.(05上海)某化学课外小组用右图装置制取溴苯。
先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器
A(A下端活塞关闭)中。
(1) 写出A中反应的化学方程式
(2) 观察到A中的现象是

(3) 实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充
分振荡,目的是 ,写出有关的化学方程式

(4) C中盛放CCl4的作用是 。
(5) 能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入
,现象是 。
10.(06江苏12)胡椒酚是植物挥发油中的一种成分。
关于胡椒酚的下列说法:
①该化合物属于芳香烃;
②分子中至少有7个碳原子处于同一平面;
③它的部分同分异构体能发生银镜反应;
④1mol该化合物最多可与2molBr2发生反应。其中正确的是( )
A.①③ B.①②④ C.②③ D.②③④
第三讲 石油的分馏
课题:第三讲 石油的分馏 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解石油的组成和石油产品的广泛用途。 了解
2.了解石油的分馏和及裂化的原理。 掌握
3.了解节约能源以及防止污染的重要性。 理解、掌握
教学重点:石油的常压分馏原理及石油产品的用途。教学难点:石油的常压分馏原理。
I.考点回顾
一、石油
1.石油的成分:
(1)元素——含C、H(C、H:97%-98%)、O、S、N等
(2)成分:——含各种 烃、 烃、 烃,是一种液态烃的混合物(溶有少量的气态和固态烃)。所以,石油是混合物。
(3)性状:呈黑色或深棕色粘稠状液体。有特殊气味,不溶于水,比水稍轻,无固定熔、
沸点。
2.石油的分馏
(1)原理:利用石油中各组成成分 的不同进行蒸馏(蒸馏:利用液体混合物中各组
分沸点的不同以分离组分的方法),是物理方法;由于进行多次蒸馏,故称分
馏;得到的不同沸点范围的产物称 ,但仍是多种烃的 。
(2)实验室装置如图:
所需仪器有:酒精灯、 烧瓶、
、 、 管、 瓶
 注意:温度计的水银球的位置在
处;冷凝管的冷却水的流向为 ;尾
接管(牛角管)与锥形瓶间不需加胶塞。加入
碎瓷片是为了
(3)工业设备:主要是 塔。分为常压分馏塔和减压分馏塔。
  从常压分馏塔中可分离出汽油、煤油、柴油、重油等馏分,从重油中还可分离出多种成分,但在常压下需要再升高温度,在高温下高沸点的烃会分解,还可能出现炭化结焦,损坏设备,影响生产,为此常采用 分馏,即降低分馏塔内压强,使重油的沸点亦随之降低,这样又可以得到轻柴油和不同规格的润滑油等馏分。
石油分馏 常压分馏:得溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油
减压分馏:得重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青
3.石油的裂化:就是在一定条件下,把 、 的烃断裂为 、 的烃的过程。(石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,产量不高。通过石油裂化可提高轻质燃料的产量,特别是提高汽油的产量)
裂化有热裂化和催化裂化:
裂化 热裂化:在500℃、20-30大气压进行,可将重油变成轻质油(主要是气油)
催化裂化:使用催化剂,在低于热裂化温度下进行,使大分子变成小分子,而小分子则可异构化,从而得到质量较高的汽油。(降低裂化温度、防止结焦)
小结:化学实验中有关温度计的使用。
  (1)将温度计的水银球插入液体中,如:制 、 等;
  (2)将温度计的水银球插入水浴中,如制 苯等;
  (3)将温度计的水银球置略低于蒸馏烧瓶支管口处,如 等。
知识小结-同分异构体
1、概念:⑴同分异构现象:化合物具有相同的 和不同的 的现象。
⑵同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
2、同分异构类型
[例1].下列各组物质与CH3CH2C(CH3)2CH2CH3互为同分异构体的是( )
A. B.
C. D.
思考:上述异构为 异构(碳原子之间相互连接的顺序不同而造成的异构)。
[例2].与CH3CH=互为同分异构体的是( )
A. B. CH3CH2CH(CH3)CH=CH2
C. D.
思考:上述异构为 异构(指官能团或取代基在碳架上的位置不同而造成的异构)。
[例3].符合通式CnH2n:(n≥3)的烃有__________________;符合通式CnH2n-2:的(n≥3)烃有________________;符合通式CnH2n-6:(n≥6)的烃一定是苯的同系物吗?
[例4].对复杂的有机物的结构,可以用键线式简化表示。如:有机物CH2=CHCHO,可简化写成 。则与键线式为 的物质互为同分异构体的是( )
A. B.
C. D.
思考:上述异构为 异构(指有机物分子中的官能团不同或有机物类别不同而造成的异构,也叫 异构)。
小结:上述三种异构是常见、也是常考的异构类型。中学教材中出现过的常见类别异构类型见下表:
3、同分异构题型:
(1)同分异构常见题型:
[例1].下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是( )
(1) (2)
(3) (4)
A.①、②   B.②、③ C.③、④    D.①、④
[例2].在化合物C3H9N的分子中,N原子以三个单键与其它原子相连接,则化合物C3H9N具有的同分异构体数目为( )
A.1种   B.2种 C.3种  D.4种
[例3].液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物,它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物
问:(1)对位上有一个—C4H9的苯胺可能有4种同分异构体,它们的结构简式分别为:


(2)醛A的异构体甚多。其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的同分异构体就有6个,它们的结构简式分别为:
、 、 、
、 、 。
上述三道题属于两种常见题型,一种是 (如:例1、例2);一种是 (如:例3)。除了上述三种同分异构现象外,还有其它类型的同分异构现象是中学阶段我们没有系统学习的内容,可以以信息题的形式现。
(2)有关同分异构体信息题
[例1] 1,2,3-苯基丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下,因此有如下2个异构体:
( 是苯基,环用键线表示,C、H原子都未画出)
据此,可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是 ( )
A.4    B.5    C.6    D.7
[例2] 已知 和 互为同分异构体(称作“顺反异构体”),则
化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体共有( )
A.3种    B.4种    C.5种    D.6种
[例3] 当有机物分子中的一个碳原子所连四个原子或原子团均不相同时,此碳原子就是“手性碳原子”,具有手性碳原子的物质往往具有旋光性,存在对映异构体,如 等,下列化合物中存在对映异构体的是 ( )
A. B.
C.甲酸 D.CH3CH(Cl)CH2CH3
4、同分异构体的书写原则及书写规律
同分异构体的书写,要注意遵循“思维有序性”原则。
同分异构体书写规律:
(1)烷烃(只可能存在碳链异构),书写时应注意全而不重。规则如下:
  成直链,一条线; 摘一碳,挂中间,往边移,不到端; 摘两碳,乙基安,二甲基,同、邻、间;不重复,要写全。
例:试写出分子式为C7H16的烃的同分异构体的结构简式:
(2)具有官能团的化合物如烯烃、炔烃等,它们有官能团位置异构、类别异构、碳架异构,书写要按顺序考虑。一般情况是:类别异构→碳链异构→位置异构。
例:试写出分子式为C5H8属于链烃的同分异构体(已知:同一个碳原子上连两个双键的物质不能稳定存在):
, ,
, ,
(3)芳香族化合物:两个取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
例:试写出分子式为C10H14的苯的同系物且苯环上有三条支链的可能结构简式:
5、判断同分异构体数目的常见方法和思路
(1)等效氢原子法(又称对称法)是最基本的一种方法。
烃或烃的衍生物的一元取代物分子中,等效氢原子种类有多少,则其一元取代物种类就有多少。
“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则:(1)同一碳原子所连的氢原子是等效的;(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时,物与像的关系)
例1、2—甲基丁烷与氯气发生取代反应得到的一氯代物共有( )
A、3种 B、4种 C、5种 D、6种
例2、分子里含碳原子数不超过10的所有烷烃中,一氯代物只有一种的烷烃共有4种,它们分别是:
例3、①新戊烷② ③ ④
①②③④四种分子中分别有几种等效氢原子?他们的一氯代物分别有几种?试写出④的一氯代物结构简式:
(2)结构特征法(基团连接法):将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。
 思考:①丙基有__种,它们分别是________________________;丁基有___种,它们分别是______________________________________________;戊基有___种,它们分别是______ ;
②C9H12的芳香烃可看作一价苯基跟一个___基或二价苯基跟一个___基和一个____基或三价苯基跟三个____基连接而得,共有____种。
③C8H18主链上有5个碳原子的烷烃的同分异构体有多少种?
(3)换位思考法:将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。
  思考:一氯乙烷有____种结构,那么五氯乙烷有____种结构;二氯乙烷有______结构,四氯乙烷有____结构;二氯苯有三种,四氯苯有____种。
例4、已知分子式C12H12的物质A的结构式如右图,A苯环上的二溴代
物有9种同分异构体,则A苯环的四溴代物的同分异构体有( )
A、9种 B、10种 C、11种 D、12种
(4)有些同分异构体问题,可用数学方法或几何方法解决,就可简洁快速。
例: 的二溴取代物共有____种同分异构体,α甲基萘( )苯
环上的二溴取代物有____种同分异构体。
例:“立方烷”是新合成的一种烃,其分子式呈正方体结构。如下图所示:
(1)“立方烷”的分子式为 ___
(2)其一氯代物共有____种
(3)其二氯代物共有____种
(4)其三氯代物共有____种
练习:1. 正丁烷的二氯代物有6种同分异构体,则正丁烷的8氯代物有( )
A、6种 B、7种 C、8种 D、9种
2.有机物A的结构简式为 ,A的同分异构体属酚类的
有____种。
3.苯环上连接有一个烃基(—R)和三个—X基的有机物结构式有( )
A、4种 B、5种 C、6种 D、7种
知识小结-烃的燃烧问题
烃的燃烧通式:_____________________________________
例、现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C2H2、C3H4、C6H6、C4H8八种烃,请回答:
⑴相同物质的量的以上物质完全燃烧时生成CO2最多的是_____;生成H2O最多的是____。
⑵以上物质完全燃烧时,生成物中n(CO2)>n(H2O) 的是____、____、____;n(CO2)=n(H2O) 的是____、____、____;n(CO2)⑶相同质量的以上物质完全燃烧时生成CO2 最多的是____、____;生成H2O 最多的是CH4。n(CO2 ) :n(H2O)的值相同的是____、____、____或____、____。
一、烃的燃烧产物问题
烃的燃烧产物的规律:
1、相同物质的量的烃燃烧时,生成的CO2 的物质的量取决于分子中C原子个数、生成的H2O 的物质的量取决于原物质分子中H原子个数。
2、烷烃燃烧产物中n(CO2)n(H2O)。
3、质量相同的烃CxHy,y/x越小,则生成的CO2 越多。
4、碳的质量分数相同的烃,只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后产生的CO2 的量为定值。
巩固练习:
1. 下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论它们按什么比例混合完全燃烧后生成的CO2 和H2O 都相同的是( )
A、乙烯和乙炔 B、乙烯和丙烯 C、丙烯和乙炔 D、乙炔和苯
2. 充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等,则X的分子式是( )
A、C10H14 B、C11H16 C、C12H18 D、C13H20
3. 标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
二、完全燃烧时耗氧问题(CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+ y/2 H2O)
烃完全燃烧时的耗氧规律
(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+y/4)值越大,耗O2量越多。
(2)质量相同的有机物,其含氢百分率(或y/4值)越大,则耗O2量越多。
4. 若1 mol 某气态烃CxHy,完全燃烧,需用3 mol O2,则( )
A、x=2,y=2 B、x=2,y=4 C、x=3,y=6 D、x=3,y=8
5. 下列各组烃总物质的量一定时,不论以任何比例混合,完全燃烧耗氧量相同的是( )
A、CH4、C2H6 B、C2H4、C3H6 C、C2H2、C6H6 D、C5H10、C6H6
6. 有机物A和B,只有C、H、O中的2种或3种元素组成,等物质的量的A和B完全燃烧消耗相等物质的量的氧气。则A和B的分子量差值不可能是(n为正整数)( )
A、8n B、14n C、18n D、44n
三、完全燃烧前后气体体积的变化(CxHy·mCO2 或CxHy·nH2O、多一个C少四个H)
烃完全燃烧前后气体体积的变化规律
CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+ y/2 H2O
(1)燃烧后温度高于100℃时,水为气态:△V= V后-V前 = y/4-1
①y=4时,△V=0,体积不变。②y>4时,△V>0,体积增大。
③y<4时,△V<0,体积减小。
(2)燃烧后温度低于100℃时,水为液态:△V= V前-V后 = y/4+1,体积总是减小。
(3)无论水是气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子的碳原子数无关。
7. 在20℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃的分子式可能是( )
A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C7H16
8. 常温常压下、将10mL三种气态烃的混合物与60mL氧气混合,点燃后恢复到原状态,得45mL气体,这三种气态烃可能是( )
A、CH4、C2H4、C3H4 B、C2H6、C3H6、C4H6
C、C2H6、C3H6、C4H8 D、CH4、C2H6、C3H8
知识过关
1.有三种不同的基团,分别为-X、―Y、―Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能生成的同分异构体数目是( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
2.萘环上的碳原子的编号如Ⅰ式,根据系统命名法,Ⅱ式可称为2硝基萘,则化合物Ⅲ的名称应是
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A.2,6 二甲基萘 B.1,4 二甲基萘
C.4,7 二甲基萘 D.1,6 二甲基萘
3.烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化成 ,(苯甲酸)但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧化得到苯甲酸,现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化为苯甲酸的异构体有7种,其中的3种是:
请写出其他四种的结构式: , ,
, 。
4.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( )
A.甲苯能反应生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生带浓烈的黑烟的火焰 D.1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应
5.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为 C6H6 的结构有多种,其中的两种为
① 这两种结构的区别表现在:定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能a、b(选填a、b、c、d,多选扣分)而Ⅰ不能
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.能与溴水发生加成反应,
c.能与溴发生取代反应 d.能与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面):1 mol C6H6 与H2加成时:Ⅰ需
mol,而Ⅱ 需 mol。 ② 今发现 C6H6 还可能有另一种如右图立体结构:该结构的二氯代物有 种。(2)萘 也是一种芳香烃,它的分子式是 C10H8 ,请你判断它的结构简式可能是下列中的 (填入编号)
(3)根据第(3)小题中你判断得到的萘结构简式,它不能解释萘的下列 事实(填入编号)
a. 萘不能使溴水褪色 b. 萘能与H2发生加成反应
c. 萘分子中所有原子在同一平面 d.一溴代萘(C10H7Br)只有两种
根据第(4)小题中萘的性质及我们学过的苯的结构简式推测,请你写出你认为的萘的结构简式
N=N
HO
CH3-CH-CH3
CH2 CH3
CH3-C=CH2
CH3
CH3—
—CH3
H+
C
A
D
B
① Br2,光照

H2O



Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
点燃(气)
点燃
点燃
N=N
CH3
CH3
—N=N—
OH
|
CH3
|
—CH3
胡椒酚
CH2CH=CH2
OH
CH2
CH =C
CH =CH
CH =CH2
O
CH3
CH3
CH3
H
CH3CH=CHCH2CH3
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X-1 页 共 32 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习学案
第九单元 几种重要的金属
第一讲 金属的概述
课题: 氮族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解金属元素原子结构的特征和在周期表中的位置; 掌握
2.了解金属晶体的结构和性质; 掌握
3.了解金属的共性和结构的关系。 了解
考点预览: 1.金属元素原子结构的特征和在周期表中的位置; 2.金属晶体的结构和性质; 3.金属的共性和结构的关系。
I.考点回顾
一、金属概论
(一)金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
1、金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中,金属元素有 种,集中位于周期表的左、中下
方,属于主族元素和过渡元素。请在下表中标出金属元素所处的区域。
2、原子结构特征
  ⑴金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数 ,一般
小于4(但 、 、 、 、 等几种素的最外层电子数≥4)。过渡金属元素原子最外层电子数为 或 。
⑵与同周期非金属元素原子半径相比(惰性元素除外),金属元素原子半径较 ,在反应中容易 电子形成 离子,表现 性。
(3)存在形态:少数化学性质不活泼的金属,在自然界中以 态存在,如Au、Pt及少量Ag、Cu。化学性质活泼的金属在自然界中总是以 态存在。
3、晶体结构
 (1)金属元素形成的金属单质,在固态时全是金属晶体。  在金属晶体中,金属原子好像硬球,一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地堆积在一起,使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少,容易失去电子成为金属离子,而释出的价电子并不专属于某个特定的金属离子,它们在整个晶体里自由地运动着,称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。
(2)金属晶体熔沸点与金属键的强弱有关,金属键的强弱与 和 有关;随着 增强,金属键依次增强,金属晶体的熔沸点依次 。
(二)金属的分类
 1、按原子结构特点分
  ⑴无变价金属:ⅠA、ⅡA及Al等金属;
  ⑵变价金属:ⅣA、ⅤA族、副族、第Ⅷ族金属元素。
  
 2、按密度不同:
(三)金属的性质
 1、物理共性:由于金属一般都是以金属键形成金属晶体,实现层状紧密堆积,使金属
具有许多共同的性质。
  ⑴ 状态:通常情况下,除 外,其余金属都是固态。 ⑵有金属光泽,不透明。
  ⑶有导 性和导 性。 ⑷有 性。
 2、化学共性:均具有较强的还原性;在化合物中只有 价没有 价。
(四)合金
1.概念:
2.性能:
II.典型例题
[例1]下列有关金属元素特征的叙述正确的是( )
  A、金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
  B、金属元素在化合物中一定显正价
  C、金属元素在不同化合物中的化合价均不同
  D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体
[例2]A、B、C三种金属相对原子质量之比为3:5:7,若以4:2:1的原子个数比形成三种金属组成的混合物4.64g,溶于足量的盐酸后,放出氢气在标准状况下的体积是3.136L,若三种金属均为正2价,求三种金属的相对原子质量。
[例3]把铁粉、铜粉放入稀硝酸溶液中充分反应后①若铁有剩余,则溶液中存在的物质是( )  ②若铜有剩余,则溶液中存在的物质是(   )
  A、Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 B、Cu(NO3)2 HNO3 C、Fe(NO3)2     D、Fe(NO3)3
[例4]某碱金属M及其氧化物(M2O)组成的混和物13.3g,加足量水充分反应后的溶液经蒸发结晶,得干燥固体16.8g,求该混和物的成分及其质量。
[例5]14g铁粉全部溶于稀HNO3溶液中,恰好反应,放出NO气体后得到溶液1L,称量所得溶液,发现比原稀HNO3增重8g。求 ① 所得溶液中金属离子的物质的量浓度。② 原稀HNO3溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。
[例6]用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
  (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。
  (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
  (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。
方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
  (1)在试管I里加入的试剂是 。
  (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
  (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管I和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是
  
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理出是
III:高考真题
1.(2001广东12)将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8L(标准状况),原混合物的质量可能是( )
A.2g B.4g C.8g D.10g
2.(2003江苏10)下列有关纯铁的描述正确的是( )
A.熔点比生铁的低。
B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快。
C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀。
D.在冷的浓硫酸中可钝化。
3.(2004上海综合17)铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )。
A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度高
4.(05天津)10.下列除杂质的方法不可行的是( )
A.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
B.将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2
C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水
D.用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
5.(05上海)下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
A、2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ B、MgO + H2 Mg + H2O
C、Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 D、2HgO 2Hg + O2↑
6.(05广东)将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol·的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( )
A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1
7.(06江苏7)将5.4g Al 投入到200.0mL 2.0mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能为( )
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
8.(06广东6)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( )
A.2mol·L-1H2SO4溶液 B.18 mol·L-1H2SO4溶液
C.6 mol·L-1KOH溶液 D.3 mol·L-1HNO3溶液
iv知识过关
1.下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( )
  A、干冰灭火剂        B、黄砂          
  C、干粉(含NaHCO3)灭火剂   D、泡沫灭火剂
2.用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( )
A、测定密度  B、放入硝酸中 C、放入盐酸中   D、观察外观
3.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、金属阳离子被还原不一定得到金属单质
4.关于晶体的下列说法正确的是( )
  A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
  B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
  C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
  D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
5.已知铍(Be)的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是( )
  A、铍的原子半径大于硼的原子半径
  B、氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
  C、氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
  D、单质铍跟冷水反应产生氢气
6.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
  A、烧杯中有铜无铁       B、烧杯中有铁无铜
  C、烧杯中铁、铜都有      D、烧杯中铁、铜都无
7.将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是( )
  A、硫酸    B、氯水    C、硝酸锌    D、氯化铜
8.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )
  A、锌     B、铁     C、铝     D、镁
9.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铁的质量分数为( )
  A、70%   B、52.4%   C、47.6%    D、30%
11.某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应,消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5,该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为( )
  A、1:1    B、1:2    C、1:3    D、1:4
13.A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种。现利用另一种溶液X,用如下图所示的方法,即可将它们一一确定。试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
   A:   B:   C:   D:   X:
  
14.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:
  
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为 .(用m表示)
15.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当装置(反应物只有CaCO3
固体,6摩尔/升,盐酸和蒸馏水),组成测定试样中Na2O2纯度最简单装置。
  请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式:
   ,
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号) 。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略)
  16、取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L-1过量盐酸反应,生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol·L-1Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00ml·L-1盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
第二讲 镁、铝及其化合物
课题: 镁、铝及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握镁和铝单质的化学性质,并重点掌握镁和铝的特性; 掌握
2.掌握镁和铝的化合物的性质,并重点掌握铝及其化合物的两性; 掌握
3.注重图像在化学解题中的应用。 应用
考点预览: 1.掌握镁和铝单质的化学性质,并重点掌握镁和铝的特性; 2.掌握镁和铝的化合物的性质,并重点掌握铝及其化合物的两性; 3.注重图像在化学解题中的应用。
I.考点回顾
一.镁和铝及其化合物
(一).镁和铝的性质
镁 铝
结构 周期表中位置 第三周期 族 第三周期 族
金属性 镁强于铝
单质还原性 镁强于铝
物理性质 共性:密度 熔点较 ,硬度较 、 色金属.不同点:Al的上述性质都比镁略高.
化学性质 1.跟O2及其它非金属反应 2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2 4Al+3O22Al2O32Al+3SAl2S3
2.跟某些氧化物 2Mg+CO22MgO+C (铝热反应)
3.跟水反应 很难反应
4.跟酸的反应 Mg+2H+Mg2++H2↑ 2Al+6H+2Al3++3H2↑(在 中钝化)
5.跟碱反应 不反应
用途: 制各种轻质合金 制各种合金、导线、铝箔、铝热剂
制法:

注意:1.常温下,镁和铝在空气中都因生成氧化膜,具有抗腐蚀能力.
2.*铝与强碱溶液反应的实质
2×3e
反应过程: 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ 2Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O
2×3e
总反应式: 2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑
Al与水很难反应,且生成的Al(OH)3附在Al的表面,阻止了Al继续反应,但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3,故可促使Al与强碱液反应,而弱碱如氨水,不溶解Al(OH)3,故Al在弱碱溶液中不反应.
3.由于酸、碱、盐等可直接腐蚀铝制品,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有 性、
性、或 味的食物。
(二).镁和铝的氧化物的主要性质
氧化镁和氧化铝的性质、制法及用途:
MgO Al2O3
物理性质 均为白色粉末,熔点高,不溶于水
化学性质 碱性氧化物 两性氧化物与H+反应: 与OH-反应:
制法 提纯铝土矿(Al2O3、Fe2O3、SiO2)(1)两酸一碱法:(2)两碱一酸法:
用途 耐火材料 耐火材料、冶炼铝的原料
(三).氢氧化镁、氢氧化铝的性质、制法:
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色、难溶于水 白色胶状、难溶于水
化学性质 碱 两性氢氧化物与H+反应: 与OH-反应: 加热分解:
制法 ,
注意:1.Al(OH)3的两性
在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离:
若向此溶液中加入酸,因H+与OH-结合生成水,反应向碱式电离方向进行,此时Al(OH)3显碱性,若加入碱,因OH-与H+结合生成水,故向酸式电离方向进行,这时Al(OH)3显酸性.
Al(OH)3溶解度很小,无论酸式或碱式电离的程度都很小,其碱性略强于酸性,故仍属于弱碱.
2.Al(OH)3两性的具体应用:
①Al(OH)3属于弱碱,所以弱酸的铝盐发生双水解反应较彻底。写出下列反应的离子方程式:
AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合:
Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合: (泡沫灭火器......)
AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合:
②定性分析推知:Al3+ 与 、 、 、 、 、 、 、 等离子不能共存
(四) 重要的铝盐
十二水合硫酸铝钾,俗称 ,化学式为:
1.结构:硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物,它电离时能产生两种金属的阳离子,是一种复盐。它兼有钾盐、铝盐、硫酸盐的性质。(KAl(SO4)2 = K++Al3++2SO42-)值得注意的是明矾与Ba(OH)2溶液的反应,当生成沉淀的物质的量最大时反应为: ;当生成沉淀的质量最大时反应为: 。
2.物理性质: 色晶体,易溶于水,
3.化学性质:铝离子的水解,使水溶液呈酸性:
4.用途:净水剂
(五)铝三角的转化关系:
1.AlCl3溶液与NaOH溶液反应
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液
化学反应方程式分别为:
2.NaAlO2溶液与HCl溶液反应
向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液 向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液
化学反应方程式分别为:
应用:在下图中,横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量,纵坐标为生成沉淀的量。从图中,选择适合表中各题要求的序号填入表中
溶液 加(或通入)物质 序号
⑴饱和石灰水 通入过量CO2
⑵AlCl3溶液 加入过量浓氨水
⑶含少量NaOH的NaAlO 2溶液 通入过量CO2
⑷含少量NaOH的NaAlO 2溶液 逐滴加入稀盐酸
⑸MgCl2、AlCl3混合溶液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑹NaOH溶液 逐滴加入Al2(SO4)3溶液至过量
⑺稀硫酸溶液 逐滴加入NaAlO 2溶液至过量
⑻含少量盐酸的AlCl3溶液 逐滴加入KOH溶液至过量
解决图像题的关键是:明确关键点(起点、终点、折点)的含义
II.典型例题
[例1]两种金属混合粉末15g,与足量的盐酸反应时生成11.2L氢气(标准状况),符合上述情况的金属混合物的是( )
A.Mg和Al B.Mg和Ag C.Al和Zn D.Fe和Zn
[例2]下列有关镁的叙述正确的是( )
A.镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭。 B.镁不能与水反应放出H2。
C.镁制容器可用来装浓HNO3。 D.镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
【例3】在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化,请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解.图中的F是 .
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式: .
(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:
.
(4)每生成1摩D,同时生成 摩E.
[例4]下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的量)正确的是( )
A. 向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4
B. 向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液
C. 向烧碱溶液滴加明矾溶液
D. 向AlCl3溶液滴加过量氨水
[例5] 下图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中,开始滴加6ml试剂A,之后改滴试剂B,所得 沉淀ymol 与试剂体积V(ml)间的关系.以下结论不正确的是( )
A. A是盐酸,B是NaOH,且[B]=2[A]
B. 原混合液中,[Al3+]∶[Mg2+]∶[Cl-]=1∶1∶5
C. A是NaOH,B是盐酸,且[NaOH]∶[HCl]=2∶1
D. 从6到9,相应离子反应式H++OH- H2O
[例6] 将含有Al3+、NH4+、Mg2+的混合溶液
中逐渐加入Na2O2固体,加入Na2O2的物质的
量和产生沉淀、气体的物质的量的关系如图所
示,则原溶液中Al3+、NH4+、Mg2+的物质的

分别为(气体溶于水可不计)( )
A、3mol 8mol 3mol
B、3mol 8mol 2mol
C、2mol 4mol 3mol
D、2mol 4mol 2mol
III。高考真题
1.(04江苏)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.1:3
2.(04上海理综)铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )。
A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度高
3.(04广东)把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是( )
A.Al3+ B.Al(OH)3 C.AlO D.Al3+和Al(OH)3
4.(04广东)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式。
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;
溶解时: 。过滤时: 。蒸发时: 。
5.(2004全国理综2-26)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·盐酸中,得溶液C;③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出 l.12 L(标况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作___ ,产物中的单质B是_ _。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是_ ,
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_ ,
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液中c(Mg2+)为_ _ _,
c(Fe2+)为__ _。
6.(05江苏)22.下图中,A、C是工业上上用途很广的两种重要化工原料,B为日常生活中常见的金属,H、G是正四面体结构的非极性分子,H是一种重要的能源,J是一种耐高温材料,K是由两种常见元素组成的化合物(图中部分反应物或生成物没有列出)。
请按要求回答:
(1)写出B的化学式 ,G的电子式 。
(2)反应①的离子方程式 ;
(3)反应②进行的条件是 , ;
(4)反应③的化学方程式为 。
7.(06上海22)已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是( )
A.a—b时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多
B.c—d时溶液中离子的物质的量:AlO2-比Ba2+多
C.a—d时沉淀的物质的量: BaSO4可能小于A1(OH)3
D.d—e时溶液中离子的物质的量:Ba2+可能等于OH-
10.(06上海27)蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
开始沉淀pH 1.5 3.3 9.4
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是_ _
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见右表)
Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致_ 溶解、_ _沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入__ _ (填入物质的化学式),然后_ (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是__ (填写化学式)。
(5)现设计一个实验,确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):
①样品称量 ②高温分解 ③_ __④__ _ ⑤MgO称量
(6)18.2g产品完全分解后,产生6.6gCO2和8.0g MgO,由此可知,产品的化学式中:
a=______ b =______ C =_____
IV知识过关
1. 某单质跟浓NaOH溶液反应,再向所得溶液中通入足量CO2气体,有沉淀生成,则该单质是 ( )
A.Mg B.Al C.Cl2 D.Si
2. 200℃时,11.6g CO2和H2O的混合气与足量的Na2O2充分反应后,固体增重3.6g,则原混合气体的平均相对分子质量是( )
A. 5.8 B. 21.6 C. 23.2 D. 46.4
3. 将3.72g由钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应,在标准状况下生成672mL混合气体。将该混合气体用电火花点燃,恰好完全反应,则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为( )
A. 3:2:1 B. 4:2:1 C. 1:1:1 D. 2:1:1
4. 将2molNaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热的条件下使其反应,经测定无Na2O2剩余,则最后所得固体的物质的量为( )
A. 1mol~2mol之间 B. 1mol~4mol之间
C. 2mol~4mol之间 D. 大于4mol
5. 若将含HCl0.20mol的稀盐酸滴入0.15molNa2CO3的溶液中,经充分反应后,溶液中各物质的物质的量为 ( )
6. 下列反应的离子方程式,不正确的是 ( )
A. 金属钠与饱和食盐水:Na + 2H2O = Na+ + 2OH- + H2↑
B. 氧化钠与盐酸:Na2O + 2H+ = 2Na+ + H2O
C. 小苏打与苛性钠溶液:HCO3- + OH- = CO32- + H2O
D. 碳酸氢钠与足量石灰水:2HCO3- + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+ CO32- + 2H2O
7. 将镁在空气中燃烧的全部产物溶解在80mL浓度为2.375mol·L-1盐酸中,用40mL0.9 mol·L-1氢氧化钠溶液中和多余盐酸,然后在此溶液中再加入过量的氢氧化钠溶液,把生成的NH3全部用足量的盐酸吸收,经测定氨为0.646g,则燃烧掉镁的质量为(已知Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl) ( )
A. 1.392g B. 2.59g C. 3.46g D. 1.68g
8. MgCl2和NaHCO3按物质的量之比1:2混合制成溶液,加热蒸干得到的固体是( )
A. Mg(HCO3)2和NaCl B. Mg(OH)2和NaCl
C. MgCl2和Na2CO3 D. MgCO3和NaCl
9. 下列物质中属于碱性氧化物的是 ( )
A. Na2O2 B. SiO2 C. P2O5 D. MgO
10. 甲、乙两烧杯中各盛有100mL3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙 = 1:2,则加入铝粉的质量为 ( )
A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g
11. 现有0.1mol·L-1的AlCl3溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液,进行下面的实验。
(1)在试管中盛有上述AlCl3溶液10mL,向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。
①加入10mlNaOH溶液时的现象是 ;加入30mLNaOH溶液时的现象是 ;加入35mlNaOH溶液时的现象是 。
②生成沉淀质量最多时,需NaOH溶液 mL。
(2)向盛有10mLNaOH溶液的试管中滴入AlCl3溶液,同时不停摇动试管,出现的现象是 ,至加入 mLAlCl3溶液时开始出现沉淀,至加入 mLAlCl3溶液产生沉淀达最大值。写出上述过程的离子方程式
, 。
12. 某工厂为使其工业废水达到国家规定的排放标准,拟进行净化处理,以免污染水资源。已知该厂废水中含有大量FeSO4,少量Ag+和Na+及部分污泥。试设计一个既经济又合理的方法,以回收银和绿矾晶体,并得到最大的回收量。按下表填写净化处理操作方法,并说明每一步操作的目的(不必写化学方程式)。
操作顺序 操作方法 操作目的
1
2
3
4
5
13. 向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。
(1)当明矾为1摩尔时,试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(表明化学式)
(2)当向体积为a升,浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时,用含a、M、N的代数式表示:
①当b满足 时,沉淀的总物质的量最大
②当b满足 时,沉淀的总质量最大
(3)若向含m摩KAl(SO4)2的溶液中加入含n摩尔Ba(OH)2溶液,试讨论取不同范围值时,沉淀中各组分的物质的量是多少?
第三讲 铁及其化合物
课题: 铁及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质,将所学知识系统化、网络化。 掌握
2.掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化及其应用。 掌握
3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。 掌握
考点预览: 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质,将所学知识系统化、网络化。 2.运用氧化还原原理,分析“铁三角”中的相互转化关系。 3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养学生分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。
I.考点回顾
一、铁
1.原子结构:Fe位于第  周期第  族,属于过渡元素.地壳中含量居第 位。常见离子 ,原子结构示意图为:
2.物理性质:(1)纯铁晶体 色(铁粉为  色),抗蚀能力强;常用铁含  等
杂质,熔点降低,抗蚀力减弱   (2)具有一般金属的物理通性: 、
、 性。它还有与其它金属不同的物理性质,它能被 吸引。
3.化学性质(较活泼)
(1)Fe Fe2+:Fe +S== Fe + CuCl2== ,
Fe + FeCl3 == Fe + H+==
[思考]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤,滤出不溶物有铜,则滤液中肯定有阳离子    ,肯定不存在阳离子    ,可能有阳离子    (若铁过量呢?)
(2)Fe  Fe3+:
铁丝在氯气中燃烧:
a、反应原理:
b、现象:铁丝在氯气中燃烧,生成 色的烟。加水振荡后,生成 色溶液
与强氧化性酸反应:
a、冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生    
b、2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体,则在反应中HNO3共得电子  摩。
(3)Fe Fe3O4: Fe + H2O ===
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗 称 ---
颜色状态 色粉末 色粉末 色晶体
溶解性 不溶 不溶 不溶
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
与H+反应
与稀HNO3反应
与CO或H2反应
铝热反应
[思考]在烧制砖瓦时,用粘土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物转化成    而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水,窑内会产生大量的    气体,它们把该红色物质还原为黑色的化合物     ,同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。
2.铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 状态
溶解性
稳定性
与H+反应
转化关系
[思考]
(a)配制FeSO4溶液时,需加入    和    ,其作用分别是     、
     .
(b)制取Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液?为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下?
(c)若不用此法,还可用什么方法制得Fe(OH)2沉淀?
(d)烧过菜的铁锅未及时洗干净(残液中含NaCl),第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物],试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程。 
正极:          、负极:         
总反应:           .
Fe(OH)2的氧化:
三.Fe3+与Fe2+
1.Fe3+与Fe2+的相互转化:
FeCl2 + Cl2 = FeCl2 + Br2 = +
Fe(OH)2 + H2O + = Fe(OH)3 FeCl3 + Cu =
FeCl3 + Fe = FeCl3 + H2S =
注:FeCl3 + Na2S反应:
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S↓ (主要) 2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S↓ (S2-过量)
2Fe3+ + 3S2- + 6H2O = Fe(OH)3↓+3H2S (次要)
2.Fe3+与Fe2+的鉴别:
.观察法:其溶液呈 色者是Fe3+,呈 色者是Fe2+
.H2S法:通入H2S气体或加入氢硫酸,有 色沉淀析出者是 ,无明显变化的是 。
.KSCN法:加入可溶性硫氰化物溶液,呈 色者是 ,无明显变化的是 。离子方程式为:
.苯酚法:加入苯酚溶液,呈 色者是 ,无明显变化的是 。
.碱液法:分别通入氨气或加入氨水或碱液,生成 色沉淀者是 ;生成 沉淀,并变为 色,最终变成 色者是 。
.淀粉KI试纸法:能使淀粉KI试纸变蓝者 ,无明显变化的是 。离子方程式为:
.铜片法:分别加入铜片,铜片 且溶液变为 色者是 ,无明显变化的是 。
KMnO4法:分别加入少量酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液的 色变浅的是 ,颜色基本无变化的是 。离子方程式为:
三.知识网络
1.铁三角
2.铁及其重要化合物的转化关系
II.典型例题
[例1]下列物质发生反应时其离子方程式正确的是( )
A.铁与三氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
B.足量的氯气通入溴化亚铁溶液中:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
C.Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
D. FeS跟稀哨酸反应:FeS+2H+=Fe2++H2S
[例2]固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2。将A和B在高温下煅烧时,产物都是固体C和气体D。由D最终可制得酸E。E的稀溶液跟A反应时生成气体G和溶液F。G和D在常温下混合有浅黄色固体生成。在F中滴加溴水后,再加入KOH溶液,有红褐色沉淀生成,给沉淀加热时又能转变成C。根据上述事实回答:
(1)A的化学式是 ,B的化学式是 。
(2)B锻烧生成C和D的化学方程式是 。
(3)G与D混合发生反应的化学方程式是 。
(4)在F中滴加溴水的化学方程式是 。
(5)A与E反应的离子方程式是 。
III。高考真题
1.(05广东)(12分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第 周期。
(2)步骤①加Fe的目的是 ;
步骤②冷却的目的是 。
(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是 ;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入 处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
己知:①C (s) +O2 (g) = CO2 (g); △H = -393.5 kJ·mol-1
②2CO (g) + O2 (g) =2CO2 (g); △H = -566 kJ·mol-1
③TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(s) + O2(g); △H = +141 kJ·mol-1
则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s) + 2CO (g)的△H= + 。
反应TiCl4 +2Mg =2MgCl2 + Ti在Ar气氛中进行的理由是
2.(05北京)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
⑴ 装置B中发生反应的化学方程式是 。
⑵ 装置E中的现象是 。
⑶ 停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。
简述检验滤液中Fe3+的操作方法
⑷ 该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
① 步骤I中通入Cl2的作用是 。
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:

③ 该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)

3.(05上海)聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有( )。
(a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶
(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是( )。
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:
6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O
若改用HNO3氧化,则反应方程式如下
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊,利是 ,弊是 。
聚合硫酸铁溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂( )
(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3
(5)需要测定 和 的质量(填写化合物的化学式)。
(6)选出测定过程中所需的基本操作 (按操作先后顺序列出)。
(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶
(d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧
4.(05江苏)(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2 ~ 3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50 ~ 80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2 ~ 3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 ,加热的作用是
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是
(4)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为
5.(06天津理综26)(14分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下:
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题:
(1)红褐色胶体F粒子直径大小的范围:
(2)A、B、H的化学式:A ,B ,H 。
(3)①H2O2分子的电子式:             
②写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式: 。
(4)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:
(5)在C溶液中加入与C等物质的量的Na2O2,恰好使C转化为F,写出该反应的离子方程式: 。
6.(06上海26) (A)某课外兴趣小组为了探究铁与
硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设
计了如右图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M
充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中
溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL
(已折算成标准状况)由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定有的物质是 (填化学式) 理由是
②其中一种物质的质量可以确定为 g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是 。
写出B装置中反应的离子方程式 -。
(3)C装置的作用是 ,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是硫,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是 、 。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是
a.M中有未反应的铁和硫 b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体 d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
IV。知识过关
1、在溶液中能与Fe3+大量共存的微粒是( )
(A)Cu (B)S2- (C)CO32- (D)Fe2+
2、1.4g铁全部溶于盐酸中,加入足量NaOH溶液,得红棕色沉淀,过滤后给红棕色沉淀加热(在空气中),最后得到红色物质的质量是( )
(A)1g (B)1.6g (C)2g (D)1.8g
3、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
4、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01摩的溶液中,加入0.01摩的铁粉,经充分搅拌,发生的变化有( )
( A )铁溶解,但没有其他任何金属析出
( B )铁溶解析出0.01摩尔Ag,并且溶液中不含Fe3,而含0.02摩Fe2
( C )铁溶解,析出0.01摩Ag,溶液中有0.005摩Fe3和0.015摩Fe2
( D )铁溶解,析出0.01摩Ag和0.05摩铜
5、将过量铁粉放入100mL 2mol/L的HNO3溶液中,若还原产物只有NO,则参加反应Fe的质量为( )
(A)2.8g (B)5.6g (C)4.2g (D)11.2g
6、除去FeCl2溶液中FeCl3和CuCl2杂质可选用( )
(A)NaOH (B)Cl2水 (C)Fe粉 (D)Mg粉
7、将Fe,Cu,Fe2+,Fe3+和Cu2+盛于同一容器中充分反应,若Fe有剩余,则容器中只能有( )。 (A)Cu,Fe3+ (B)Fe2+,Fe3+ (C)Cu,Cu2+,Fe (D)Cu,Fe2+,Fe
8、下列离子方程式正确的是( )
(A)铁跟FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
(B)Fe跟稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
(C)FeCl2溶液跟Cl2反应:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
(D)Fe(OH)3跟盐酸反应:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
9、在FeCl3和CuCl2的混合物溶液中,加入过量的Fe屑,反应停止后,称得固体与加入的铁屑质量相等。原混合液中FeCl3和CuCl2的物质的量之比是( )
(A)1:1 (B)3:4 (C)2:7 (D)7:2
10、有两种金属组成的混合物粉末10g,与足量的稀盐酸反应,生成11.2L(标况)H2,则该混合物的组成不可能的是( )
(A)Fe,Zn (B)Al,Cu (C)Al,Mg (D)Al,Fe
11、既可以通过单质与单质化合,也可以通过溶液中的复分解反应来制得的化合物是( )
(A)FeCl2 (B)FeCl3 (C)Fe2O3 (D)Al2S3
12、能用来分离Fe3+和Al3+离子的试剂是( )
(A)KSCN (B)NH3· H2O (C)NaOH溶液 (D)H2S溶液
13、高炉炼铁中氧化铁还原成铁,其还原剂是( )
(A)焦炭 (B)铁矿石 (C)石灰石 (D)一氧化碳
14、下列各组溶液,均含有等物质的量的溶质,如将3种溶液完全混合后,不会产生沉淀的是( )
(A)NaAlO2、NH4Cl、HCl (B)FeCl3、KSCN、HCl
(C)CaCl2、NaHCO3、NaOH (D)AlCl3、Ba(OH)2、HNO3
15、今有四种处于固态的物质:镁、金刚石、干冰、氟化镁。问下列四项性质的叙述各适用于哪种物质?
由分子间力结合而成,熔点很低,是___;电的良导体,有延展性,是___;由共价键组成的网状晶体,熔点很高,是___;非导体,但熔融后可以导电的,是___。
16、用稀硫酸溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3克可得1.6g硫,混合物中FeS的质量是
或 克。当FeS为 克,反应完成后在溶液中滴入NH4SCN溶液使溶液显血红色
17、在单质、氧化物、酸、碱、盐中选取原料制取Fe(NO3)2,写出三个可行反应的化学方程式(不要重复同一反应类型):
(1) (2)
(3)
18、固体A由下列离子中的部分离子组成:Cu2、Ba2、Fe3、Na、Cl、HCO、CO。给固体A加水得一无色溶液,再向溶液中加入稀硫酸无反应。从以上实验可得出什么推断,其结论是什么。
固体A中无 ;结论A为
19、在Fe2O3和Fe的混合物中加入足量的稀硫酸,充分反应后生成FeSO4溶液和H2。若生成的Fe2+与H2的质量比为112:1,则
(1)Fe2+与H2的物质的量之比为_ _
(2)若将生成的Fe2+分成4等份,就其来源而言,其中_ _份来自Fe与H+的反应,_ _份是Fe3+的还原产物。
(3)原混合物中Fe2O3与Fe的质量比为10:
20、在2L Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中,加入30g纯铁粉,最后得到2L 0.25mol/L的FeSO4溶液和26g固体沉淀物。求原混合溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量的浓度。
第四讲 金属的冶炼
课题:金属的冶炼 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解金属冶炼的一般原理及步骤,掌握金属冶炼的三种方法,即热分解法、热还原法和电解法。 了解掌握
2.常识性了解金属回收与环境资源保护的意义;能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式.。 了解掌握
考点预览: 1.了解金属冶炼的一般原理及步骤,掌握金属冶炼的三种方法,即热分解法、热还原法和电解法; 2. 常识性了解金属回收与环境资源保护的意义;能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式.
I.考点回顾
一.金属的冶炼:
1.金属冶炼的实质:用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子.
(Mn+ + ne-→M)
2.金属冶炼的主要步骤:
(1)矿石的富集:除去杂质,提高矿石右的有用成分的含量(大多数金属矿石中里含有杂质,如 、 、长石);
(2)冶炼:得到金属单质.
(3)精炼:提高金属的纯度.
3.金属冶炼的一般方法:
根据金属的活泼性不同,可分别采用下列方法:.
(1)热分解法:
不活泼金属(Ag----Au)的冶炼,因它们的氧化物受热易分解常采用此法
如:冶炼银:
冶炼汞:
(2)热还原法:
较活泼的金属(Zn----Cu)的冶炼,一般用还原剂还原其金属氧化物
如:冶炼铁:
冶炼Cr:
冶炼W:
冶炼Mn:
常见的还原剂有碳、一氧化碳、氢气、铝粉、活泼金属等。用H2作还原剂一般制取纯度较高的金属;用铝作还原剂,常用于冶炼难熔的金属;用活泼金属如Na、Mg、Ca等作还原剂,主要冶炼某些稀有金属。
思考:在热还原法中还原剂通常是与金属氧化物反应,如果矿石不是氧化物而是硫化物或碳酸盐时,怎么办?
(3).电解法:
活泼的金属(K----- Al)的冶炼,电解它们的熔融的盐或氧化物。但K一般不能电解熔融盐法,因钾易溶于熔融KCl,而一般用Na与KCl通过控制反应温度而得到。
如:冶炼铝:
冶炼钠::
电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.
小结:K Ca Na Mg Al / Zn Fe Sn Pb (H) / Cu Hg Ag......
( )法 (    )法 (  )法
二.金属的回收与环境、资源保护
1.金属回收的意义:
(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染.
2.回收废金属的利用.(大部分可以重新制成金属及化合物再用).
实例:废铁屑可以铁盐或亚铁盐,如绿矾,废旧钢铁可以炼钢.
从电解精炼铜的阳极泥中可以回收金银等贵重金属
从定影液中可以回收金属银.
II.典型例题
[例]铁是自然界分布最广的金属元素之一,在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式 ;
(2)红热的铁能跟水蒸气反应,有一种产物是可燃性气体,则其反应式为
;
在常温下,铁跟水不起反应。但是,在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一,油漆防腐蚀的主要原理是 。
(3)铁元素是人体的重要营养元素,举一例说明铁元素在人体中的重要作用。

III.高考真题
1.(2002春季全国31)Fe是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石(内含杂质二氧化硅等)主要有赤铁矿和磁铁矿,金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:
①写出磁铁矿主要成分的化学式: 。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式: 。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式: ,. .。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式: ,.
2.(2004上海31)黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料
(1)取12.5g黄铜矿样品,经测定含3.60g硫(杂质不含硫),矿样中CuFeS2含量为
已知2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣) 产物Cu2S在1200℃高温下继续反应: 2Cu2S + 3 O2 → 2Cu2O + 2 SO2 2 Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 假定各步反应都完全,完成下列计算:
①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu,求消耗O2的物质的量
②6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
③6 mol CuFeS2和15.75 mol O2反应,理论上可得到多少摩尔铜
IV。知识过关
1.在铁粉中加入稀HNO3,当反应完全后,尚残留少量铁粉,则溶液中含量较大的阳离子是( ) A.Fe2+ B.Fe3+ C.H+和Fe2+ D.Fe2+和Fe3+
2.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶ 1时,还原产物是( )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2
3.不用其它试剂,限用化学方法区别下列两组内的四瓶溶液:①FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2(SO4)3 ②Al2(SO4)3、盐酸、BaCl2、K2CO3 ( )
A.只有①组可以 B.只有②组可以 C.两组都可以 D.两组都不可以
4.有A、B、C三种单质,常温下A是固体,
B是液体,C是气体。X、Y、Z 是均含同一
种元素的化合物,Y溶于水得无色溶液,Y的
水溶液能跟A反应,它们之间的相互转化关系
如右图所示,其中X的化学式为 。
5.将ag MgCO3与hg NaHCO3分别加入到100mL 1 mol / L的盐酸中,若反应后所得两种溶液的质量相等,则a与b的关系和取值范围是 。
6.有A、B、C、D、E五种溶液,它们的阳离子分别是Ag+、Na+、Ba2+、Al3+、Fe3+,阴离子分别是Cl-、NO3-、OH-、SO42-、CO32-(都不重复)现进行如下实验:
(1)C溶液中加入纯铁粉,溶液质量增加。
(2)A、E溶液都呈碱性。则得0.1mol /L的A溶液pH值小于13。
(3)在B溶液中逐滴加入氨水,出现沉淀,继续加入氨水,沉淀消失。
(4)在D溶液中加入硝酸钡溶液无现象。
由上述现象可推知各种溶液中所含的阳、阴离子是
溶 液 A B C D E
阳离子
阴离子
7、推断下列由两种金属组成的合金成份, 并写出有关反应的离子方程式:
(1)合金由 和 组成
(2)写出②、③、⑤反应的离子方程式是

③ ,

8.有一种工业废水,已知其中含有大量硫酸亚铁,少量Ag+和Na+。今设计一种既经济又合理的方法,回收银和硫酸亚铁。设计方案如下图所示,
(1)药品①是
(2)沉淀是
(3)药品②是
(4)母液中存在的阳离子有
9.提示:某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空:
(1)单质F是
(2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)
(3)溶液I中所含金属离子是
(4)由C → E + F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)
10.A、B、C、D是四种可溶性离子化合物,其组成中的阴阳离子各不相同,它们在溶液中电离的阴、阳离子分别为Cl-、SO42-、NO32-、OH-、Ag+、Na+、Mg2+、Cu2+。当四种物质的稀溶液反应时产生如下现象①A + B → 产生白色沉淀;②B + D → 产生白色沉淀;③C + D → 产生蓝色沉淀。
由此可以判断(写分子式)A B C D 。
11.为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成,称取6.26g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100mL溶液。取50mL溶液,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤,烘干后得2.33g固体。另取25mL溶液,加入少许KSCN溶液,显红色。再取余下的25mL溶液,加入过量NaOH溶液,生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤,灼烧后的0.80g固体。请计算并结合推理填写下表。
组成该磁性材料的元素是
各元素的质量比是
各元素的原子个数比是
该磁性材料的化学式为
14.取一根镁条置于坩锅内点燃,得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g. 冷却后加入足量水,将反应产物加热蒸干并灼烧,得到的氧化镁质量为0.486g。
(1)写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
(2)计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
小专题I:有关镁、铝、铁的典型图像、推断、实验题
1、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示,则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为( )
A、6:1   B、3:1   C、2:1   D、1:2
2、某溶液中可能含有Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、Al3+中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时,有刺激性气体放出和白色沉淀生成,加入淡黄色固体的物质的量(横坐标)与析出沉淀和产生气体的物质的量(纵坐标)的关系,如下图所示。请填写下列空白:
⑴在该溶液中含有的离子是 ,它们的物质的量浓度之比为

⑵所加的淡黄色固体是 (化学式)。
3、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答:
 ⑴若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)= ,V2= mL。
 ⑵若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH) mL。
 ⑶若混合物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是: 。
4、将一定量混合均匀的铁粉与硫粉在隔绝空气的条件下共热,充分反应后冷却至室温,得到固体A。将质量为m的固体A加入到300 mL 2 mol/L盐酸中使之完全溶解。测得室温下加入固体A的质量与收集到气体体积(已换算成标准状况)的关系如右图所示(假设所得氢硫酸溶液饱和前无硫化氢气体逸出)。已知:
①加入固体A的质量m≤3.2 g,收集到的气体为H2;
②当m>3.2 g,收集到的气体为H2和H2S的混合气体。
 ⑴3.2 g固体A中所含的物质有 。
 ⑵3.2 g固体A中各物质的物质的量分别为
,溶于上述盐酸充分反应后,所得溶液中氢硫酸的物质的量浓度为 (忽略溶液体积的变化)。
 ⑶当固体A全部溶于上述盐酸,且A的质量m>3.2 g时,
收集到的气体体积(标准状况下)V= mL
(用含m的代数式表示)。
5、如下图所示:
   
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质,B、C是氧化物,且B的式量是232。请填空: ⑴A是 ,E是 。(填化学式)
 ⑵D跟水反应的化学方程式为 (条件:高温)。
 ⑶C电解时,每生成1 molA,同时生成 E。
6、黑色固体物质A有如下图所示的转化关系。每个方框表示有一种反应物或生成物(反应条件及生成的水已略去),其中C、F常温下为无色气体,D、E有共同的阳离子。
 ⑴写出B和C的化学式:B ;C 。
 ⑵写出反应④的离子方程式: +。
7、A、B、C是常见的金属化合物的水溶液,A溶液的焰色为黄色。M是常见的共价挥发性氢化物,N为M的最高价氧化产物的水溶液,将M分别通入A、B的反应如下图所示,M与C溶液不发生反应。
⑴写出化学式:A ,B ,M ,N ;
⑵写出下列反应的离子方程式:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
8、某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下:
①配制浓度均为1 mol/L盐酸和醋酸溶液;
②用 量取10.00 mL 1mol/L盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端,a的数值至少为 ;
④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;
⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录

⑥反应结束后,待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应将 ,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法:

⑵本实验中应选用 (填序号)的量筒。 A、100 mL   B、200 mL   C、500 mL
⑶若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式为:
Vm= 。
⑷简述速率不等的原因 ,铜丝不与酸接触的原因是防止形成 。
9、在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验:三组各取30.0 mL同浓度的盐酸溶液,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/mg 255 385 459
产生气体体积/mL 280 336 336
请回答:⑴甲组实验中,盐酸 (选填“适量”“过量”或“不足量”,下同),理由是 。
要算出盐酸的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是 。求得的盐酸的物质的量浓度为 。
⑵求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是 ,求得的Mg、Al的物质的量之比为 ;
⑶在丙组实验之后,向容器中加入1.00 mol·L-1 NaOH溶液,能使合金中的铝恰好溶解,不形成铝的沉淀,并使Mg2+刚好沉淀完全,再过滤出不溶性固体,求滤液中各溶质的物质的量和所加入NaOH溶液的体积(写计算过程)。
10、下图(左)是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置,实验时,B中灰色的铁粉变为黑色,且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物。请回答下列问题:
  
 ⑴B中发生反应的化学方程式为 。
 ⑵反应前A中投放碎瓷片的目的是 。
 ⑶某次实验后,取B中的固体物质少量,溶于足量稀盐酸,再滴加KSCN溶液。溶液颜色无明显变化,试解释原因 。
 ⑷上图(左)中虚线部分,可以用右图所示装置代替,在X口点燃收集到的气体即可检验H2的存在。实验开始时,打开K1、K2,关闭K3,使反应先进行一段时间之后,必须进行 操作,方可关闭K2、打开K3,再收集气体。当收集到半瓶气体时,停止加热,关闭K1,若要使H2顺利逸出而进行点燃实验,操作的方法是 。
 ⑸替代装置未像原装置那样使用干燥管,同样顺利完成了实验,原因是

11、实验装置如下图所示。先关闭K,使A中的反应进行,加热玻璃管C,可观察到C管中发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将C管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。请回答下列有关问题:
 ⑴C中全部产物有 、 、 。
 ⑵本实验先使A中反应进行,再加热C装置,其目的是 。
 ⑶停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸,熄灭酒精灯,橡胶气胆B在实验中的作用是 。
 ⑷若无装置B、K,使用普通导管,本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置(填写序号,多选扣分):
⑸C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁的原因
小专题II:“变色”的三氯化铁溶液
1、 FeCl3溶液中与NaOH溶液或氨水混合,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
2、 FeCl3溶液与NaHCO3溶液或Na2CO3混合,生成红褐色Fe(OH)3沉淀并放出气体。
3、 向FeCl3溶液中滴入几滴AgNO3溶液,生成白色沉淀:
4、 向FeCl3溶液中通入H2S气体,生成淡黄色沉淀。
5、 向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液呈血红色。
6、 向FeCl3溶液中滴入几滴苯酚溶液,溶液呈紫色。
7、 向FeCl3溶液中滴入几滴石磊试液,溶液呈红色:
8、 向FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液变浅绿色。
9、向FeCl3溶液中滴入几滴Na2S溶液,生成淡黄色沉淀;继续滴加Na2S溶液过量时,又生成黑色沉淀:
10、FeCl3溶液中加入过量的铁粉,溶液变浅绿色:
11、FeCl3溶液中加入过量的铜粉,溶液变蓝绿色:
12、FeCl3溶液中加入的镁条,生成红褐色Fe(OH)3沉淀并放出气体。
13、滴入几滴淀粉KI溶液,溶液变蓝绿色;滴加CCl4溶液,振荡,静置,CCl4层呈紫红色。
14、将FeCl3溶液中滴入沸水中,生成红褐色Fe(OH)3胶体。
高温



H2O
Cl2
K
J
I
H
G
F
D
E
C
B
A
沉淀
5
气体体
8
3
1
n(沉淀或气体)/mol
n(Na2O2)/mol
n(Al(OH)3)
4n
3n
n(NaAlO 2)
2n
n
n(Al(OH)3
4n
3n
n(HCl)
2n
n
n(Al(OH)3)
4n
3n
n(AlCl3)
2n
n
n(Al(OH)3)
4n
3n
n(NaOH)
2n
n
II
取样分析
I
酸溶
Mg
800℃,Ar
Ti
TiO2 → TiCl4
② 冷却
① Fe
过滤
滤液
滤渣(弃)
热过滤
Fe3+ 、Fe2+
TiO2+ 、SO42-
钛铁矿
H2SO4
353K
煅烧
水浸
FeSO4 ·7H2O
TiO2
H2TiO3
TiO2+ 、SO42-
Al(OH)3
Al3+ AlO2-
IV
氧化、水解、聚合
III
还原
FeO
Fe2O3
Fe3O4
红褐色溶液
28%H2SO4
Fe
产品
NaClO3
H2SO4
温度/℃
0
20
40
60
80
10
20
30
40
溶解度/g
B
800℃
空气
沉淀
(红褐色)
B
N
溶液
沉淀a
反应Ⅲ
溶液
M
沉淀a
(白色)
A
N
沉淀
(白色)
A
滤液
沉淀
(淡黄色)
反应Ⅰ
反应Ⅱ
溶液
C
A不足
A
B
M
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X-第 1 页 共 32 页行知中学高三化学第一轮复习资料 编写:张永平
行知中学高考化学第一轮复习教案
第十二单元 烃
第一讲 甲烷、烷烃
课题:甲烷、烷烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因;能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式。 了解、识别
2.掌握以甲烷为代表物的烷烃的结构及空间构型、重要的性质。 掌握
3.掌握同分异构体、结构式的书写方法和烷烃的命名方法。能够辨认同系物和列举异构体。 理解、掌握
考点预览:1.了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因;能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式。2.掌握以甲烷为代表物的烷烃的结构及空间构型、重要的性质。3.掌握同分异构体、结构式的书写方法和烷烃的命名方法。能够辨认同系物和列举异构体。
I.考点回顾
一、基本概念
1、有机物:绝在多数含碳元素的化合物称为有机化合物,简称有机物.
[说明]⑴有机物一定是含有碳元素的化合物(还可能含有H、O、N、S、P等),但含有碳元素的化合物却不一定是有机物,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、CaC2等少数物质,它们的组成和性质跟无机物很相近,一般把它们作为无机物.
⑵有机物种类繁多的原因:碳原子最外层有4个电子,不仅可与其他原子形成四个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能以共价键(碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键)形成含碳原子数不同、分子结构不同的碳链或环状化合物.
有机物和无机物的区别:
性质和反应 有机物 无机物
溶解性 多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯。 多数溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水。
耐热性 多数不耐热;熔点较低,(400°C以下)。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解;C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。 多数耐热难熔化;熔点一般很高。如食盐、明矾、氧化铜加热难熔,NaCl熔点801°C。
可燃性 多数可以燃烧,如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。 多数不可以燃烧,如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。
电离性 多数是非电解质,如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。 多数是电解质,如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。
化学反应 一般复杂,副反应多,较慢,如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。 一般简单,副反应少,反应快,如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。
2、烃:仅含碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物,又称烃。根据结构的不同,烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等
3、烷烃:又称为饱和链烃.指分子中碳原子与碳原子之间都以C—C单键(即1个共子对)结合成链状,且碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合的一类烃.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3……等都属于烷烃.烷烃中最简单的是甲烷.
4、结构式:用一根短线代表一对共用电子对,并将分子中各原子用短线连接起来,以表示分子中各原子的连接次序和方式的式子.如乙烯的结构式为:H-C=C-H
5、结构简式:将有机物分子的结构式中的“C—C”键和“C—H”键省略不写所得的一种简式.如丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,乙烯的结构简式为CH2=CH2。
6、同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物,互称为同系物.[说明]判断有机物互为同系物的两个要点:①结构相似,是同一类物质,它们的化学性质相似.(例如:碳原子数不同的所有的烷烃均互为同系物).且一定具有相同的分子通式(但分子式通式相同的有机物不一定是同系物).②分子组成相差使同系物的分子式不同.
7、同分异构现象与同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,
叫做同分异构现象.具有同分异构现象的化合物互为同分异构体.
[说明]同分异构体的特点:①分子式相同,相对分子质量相同.(但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体)②结构不同,即分子中原子的连接方式不同.同分异构体可以是同一类物质,也可以是不同类物质.当为同一类物质时,化学性质相似,而物理性质不同;当为不同类物质时,化学性质不同,物理性质也不同.③分类:碳链异构、位置异构、类别异构等。
8、烃基:烃分子失去一个氢原子后剩余的部分.烃基的通式用“R-”表示.例如:甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、乙烯基(-CH=CH2)、苯基(-C6H5)等.烷基是烷烃分子失去一个氢原子后剩余的原子团,其通式为-CnH2n+1.
9、取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。根据有机物分子里的原子或原子团被不同的原子或原子团[如-X(卤原子)、-NO2(硝基),-SO3H(磺酸基),等等]所代替,取代反应又分为卤代反应、硝化反应、磺化反应等等.
二、甲烷的结构和性质
1、分子组成和结构:化学式为 , 电子式为 ;结构式为 ;
空间结构: ,键角为 。
2、甲烷物理性质:无色无味的气体,比空气轻(标准状况下密度为0.717g/L),极难溶于水。存在:沼气(池沼底部)、坑气(煤矿坑道)、天然气(地底深处)
3、甲烷化学性质:通常情况下,甲烷的性质比较稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应,不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。但在一定条件下能发生以下反应:
(1)取代反应(卤代-也是烷烃共同具有的一个性质):
甲烷与氯气在光照条件下发生的反应方程式依次为:
①CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
②CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
③CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl
④CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
注意:
  ①反应条件:光照,但不要将混合气体放在日光直射的地方;参加反应的必须是氯气,
不能是氯水。
  ②反应后的含碳产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,因此一般得到的是混合物,
不宜用于制备。
  ③含碳产物中,常温时只有CH3Cl是气体,其余三种均为液体;其中CCl4是非极性
分子,其余三种均为极性分子。
④实验现象及解释:
a.量筒内壁中出现油状液体,是因为:CH2Cl2、CHCl3、CCl4为不溶于水的液体
b.量筒内水面上升,是因为:反应后气体总体积减小且生成的HCl气体易溶于水
c.水槽中有晶体析出,是因为:生成的HCl气体溶于水后使NaCl溶液过饱和).
(2)氧化反应:
  甲烷易燃烧,燃烧时发出蓝色火焰。反应方程式为:
若反应温度等于或超过1000C,该反应反应前后气体体积不变。
知识小结:①当反应温度t>1000C,CxHy在氧气中充分燃烧,反应前后温度、压强保持不变(用 V表示反应前后气体体积变化),则:y<4, V<0(具体的烃有C2H2); y=4, V=0具体的烃有(具体的烃有CH4、C2H4、C3H4及其混合物);y>4, V>0(用差量法来求算具体是哪一种烃)
②t<100℃时(水为液体):反应后气体的体积较反应前恒减小
(3)加热分解:隔绝空气加热到1000℃以上,甲烷发生分解:
4、甲烷的用途:
 (1)燃料 (2)化工原料——甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿(CHCl3)和CCl4都是重要的溶剂。
三.烷烃
(一)烷烃的结构和性质
1.通式:CnH2n+2 (n≥1)
2.结构特点:原子全部以单键相结合链状
3.性质:因此化学性质相似,物理性质则随相对分子量的增大而逐渐变化。
(1)物理性质:①随着分子里碳原子数的递增,相对分子量的增大,它们在常温下的状态由气态、液态到固态:C1~C4为气态,C5~C16为液态,C17以上为固态;它们的沸点和液态时的密度也都逐渐升高和增大;②当相对分子质量相同时,烷烃支链越多,沸点越低。③随着碳原子数增加,烷烃分子的含碳量逐渐增大,含氢量逐渐减小。
(2)化学性质:烷烃的化学性质与其代表物甲烷的相似,一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和酸性高锰酸钾等氧化剂都不起反应,也不跟其它物质化合。但在特定条件下也能发生下列反应:①在光照条件下均可与氯气发生取代反应;②氧化反应:均可点燃;③分解反应(裂化反应)
烷烃燃烧的通式为:
C16H34的裂化反应:
(二)烷烃的命名
1、习惯命名法:a、碳原子总数在10以内的,从C1~C10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示.b.碳原子总数在超过10的可用数字表示,如:C17H36可叫做十七烷c.对于存在同分异构体的烷烃,当烷烃分子中无支链时,用“正”表示,如:CH3CH2CH2CH3叫正丁烷;当烷烃分子中含支链时,用“异、新”等字区分,如:正戊烷、异戊烷、新戊烷的结构简式分别为: 、
、 。
2、系统命名法:
步骤:a.选主链,定母体.选择含碳原子数最多的碳链作主链(碳原子数相同时,支链数多者为主链),并称“某烷”;b.选起点,定支位.选择主链里离支链近的一端为起点,依1,2,3……编号,以确定支链的位置(从不同端编号不同支链的位置相现时,选择离最简单的支链最近的一端作为主链的起点,并使取代基的编号数之和最小);c.取代基,写在前,注位置,短线连;d.基相同,要合并;基不同,简为先。(支链位置—支链数目、名称—主链)
应用:1、下列有机物的命名正确的是(B)。
  A.3,3-二甲基丁烷 B.2,2-二甲基丁烷
C.2-乙基丁烷  D.2,3,3-三甲基丁烷
2、对于烃 的命名正确的是( D )
A.4—甲基—4,5—二乙基己烷 B.3—甲基—2,3—二乙基己烷
C.4,5— 二甲基—4—乙基庚烷 D.3,4— 二甲基—4—乙基庚烷
II、典型例题
1.有机环状化合物的结构简式可进一步简化,例如A式可简写为B式,C式是1990年公开报导的第1000万种新化合物。
A. B. C.
求化合物C中的碳原子数是14,分子式是C14H20O。
2.如果定义有机物的同系列是一系列的结构式符合(其中n=0,1,2,3…,的化合物)。式中A、B是任意一种基团(或氢原子),W为2价的有机基团,又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性的变化。下列四种
化合物中,不可称为同系列的是( C )
A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3
B.CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3(CH=CH)3CHO
C.CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3
D.ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHCICCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3
3.萘环上的碳原子的编号如(Ⅰ)式,根据系统命名法,(Ⅱ)式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是( D )
A.2,6-二甲基萘 B.1,4-二甲基萘 C.4,7-二甲基萘 D.1,6-二甲基萘
4.(2000全国5)用于制造隐形飞机物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构如图,它属于( D )
A.无机物 B.烃 C.高分子化合物 D.有机物
5.某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图图中“棍”代表
单键或双键或三健。不同颜色的球代表不同元素的原子,该模
型图可代表一种(C)
A.卤代羧酸    B.酯    C.氨基酸    D.醇钠
6.写出C6H14的所有同分异构体(碳链异构)的结构简式并用系统命名法命名:
III。高考真题
1.(2001上海理综32)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,浦东新区居民开始使用东海天然气作为民用燃料。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类,天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下:
2CO+O22CO2 2H2+O22H2O CH4+2O2CO2+2H2O
根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是天然气。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是增大进风口(填增大或减小),如不作改进可能产生的不良结果是不能充分燃烧,生成有毒的CO
管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表:
乙烷 丙烷 丁烷
熔点(℃) -183.3 -189.7 -138.4
沸点(℃) -88.6 -42.1 -0.5
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅。
2.(2001上海22)C8H18经多步裂化,最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是( BC )
A.28 B.30 C.38 D.40
3.(06上海1)石油是一种重要能源,人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是( A )
A.用木材作燃料 B。用液氢替代汽油 C.开发风能 D.开发地热
4.(06上海3)科学家发现C60后,近年又合成了许多球形分子(富勒烯),如C50、C70、C120、C540等它们互称为 ( C )
A.同系物 B.同分异构体 C.同素异形体 D.同位素
5.(06上海5)下列有机物命名正确的是( B )
A、 2-乙基丙烷 B.CH3CH2CH2CH2OH 1-丁醇
C、 间二甲苯 D. 2—甲基—2—丙烯
6.(06全国理综Ⅱ 13)主链含5个碳原子,有甲基、乙基2个支链的烷烃有( A. )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
四、知识过关
1.最近我国开始从新疆开发天然气,贯穿东西至上海的大工程,关于天然气的下列叙述不正确的是( D )
A.天然气和沼气的主要成份都是甲烷
B.改液化石油气为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C.天然气燃烧的废气中,SO2等污染物的含量少
D.天然气与空气的体积比为1∶2时,混合气点燃爆炸最剧烈
2.环氧乙烷( O
CH2-CH2
)与乙二醇作用,控制一定的反应条件及反应物的用量比例,可生成一系列双官能团化合物,称为多缩乙二醇醚,其后应原理可表示为:
则该系列化合物中碳元素的质量分数最大值约为( B )
A.40.00% B.54.54% C. 66.67% D.85.71%
3.下列各组物质中,互为同分异构体的是 ( C )
A.O2和O3 节 B.
CH3
C.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3和CH3-CH-CH2-CH3
D.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3和CH3-CH2-CH2-CH3
4.化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃……,转化为键数的通式,给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便,设键数为I,则烷烃中碳原子与键数关系的通式为CnI3n+1?,烯烃<视双键为的两个单键>,环烷烃中碳原子与键数关系的通式均为CnH3n?,则苯的同系物中碳原子与键数的关系通式为(苯环上视为三个双键)( C )
A.CnI3n-1 B.CnI3m-2 C.CnI3n-3 D.CnI3n-4
5.请写出六种你学过的有机化合物的结构简式,这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(g) 的体积比符合如下比值(各写三种):
(A)V(CO2)/V(H2O)=2的有:CHCH、C6H6、C6H5OH。
(B)V(CO2)/V(H2O)=0.5的有:CH4、CH3OH、(NH2)2CO。
6.碳正离子[例如,CH+3,C2H+5,(CH3)3C+等]是有机物反应中重要的中间体。欧拉因在此研究领域中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖,碳正离子CH+3可以通过CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而CH+5失去H2可得CH+3。
(A)CH+3是反应活性很强的正离子,是缺电子的其电子式是 。
(B)CH+3中4个原子是共平面的,三个键角相等,键角应是1200(填角度)。
(C)(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式为(CH3)2CHOH。
(D)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式为(CH3)2C=CH2。
7.有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷,它的分子组成与烷烃相似。下列说法中错误的是( CD )
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2 B.甲硅烷燃烧生成二氧化硅和水
C.甲硅烷(SiH4)的密度小于甲烷(CH4) D.甲硅烷的热稳定性强于甲烷
8.光照等物质的量混合的CH4和Cl2,产物中物质的量最多的是(D)
  (A)CH3Cl  (B)CH2Cl2  (C)CCl4  (D)HCl
9.烷基取代苯R可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成COOH,但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C一H键,则不容易被氧化得到COOH。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成为COOH的异构体共有7种,其中的3种是CH2CH2CH2CH2CH3,
请写出其他4种的结构简式:
10.某气态烃在标准状况下的密度为1.34g/L,充分燃烧3g此烃,经测定生成8.8gCO2和5.4gH2O,求此烃的分子量和分子式。(C2H6)
第二讲 烯烃和炔烃
课题:炔烃和烯烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握不饱和烃的结构、性质和乙烯、乙炔的实验室制法。 掌握
2.掌握加成反应和加聚反应的书写和应用。 掌握
考点预览:1.掌握不饱和烃的结构、性质和乙烯、乙炔的实验室制法。2.掌握加成反应和加聚反应的书写和应用。
I.考点回顾
一、基本概念
1、不饱和烃:分子里含有碳碳双键(C=C)或碳碳叁键(C≡C),碳原子所结合的氢原子数少于烷烃分子中的氢原子数的烃.如烯烃、炔烃等.
2、烯烃:分子中含有碳碳双键(C=C键)的一类链烃.乙烯是最简单的烯烃,烯烃的通式为CnH2n
3、炔烃:分子中含有碳碳叁键(C≡C键)的一类链烃.乙烃是最简单的炔烃,炔烃的通式为CnH2n-2
4、加成反应:有机物分子里的双键或叁键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,叫做加成反应.
5、聚合反应:聚合反应又叫做加聚反应.是由相对分子质量小的化合物分子(即单体)互相结合成相对分子质量大的高分子(即高分子化合物)的反应.
[说明]加聚反应是合成高分子化合物的重要反应之一.能发生加聚反应的物质一定要有不饱和键.加聚反应的原理是不饱和键打开后相互连接成很长的链.
二、乙烯与烯烃
(一)乙烯
1、乙烯的分子结构
分子式 结构简式
电子式 官能团
结构式 空间构型
2、乙烯的物理性质:无色稍有气味的气体,比空气轻,难溶于水。
3、乙烯的实验室制法
①反应原理:CH3CH2OH CH=CH2↑+H2O
②所需主要仪器和用品:酒精灯,圆底烧瓶,双孔橡胶塞,温度计,碎瓷片.
③发生装置:液与液反应需加热制取气体型装置.与制C12、HCl气体的发生装置相似,只需将制这些气体装置中的分液漏斗改为温度计即可.
④收集方法:排水法(不能用排空气法,因为乙烯与空气的密度很接近).
⑤反应液中无水酒精与浓H2SO4的体积比为1∶3.应首先向烧瓶中加入酒精,再慢慢地注入浓H2SO4(类似于浓H2SO4加水稀释)。使用过量浓H2SO4,可提高乙烯的产率,增加乙烯的产量.
⑥浓H2SO4的作用:催化剂和脱水剂.
⑦温度计水银球放置位置:必须插入反应液中.
⑧副反应:a、2CH3CH2OH C2H5OC2H5 + H2O(因此,应迅速使温度上升到170℃,以提高乙烯的产量)。
b、C2H5OH + 4H2SO4(浓)= 4SO2↑+ CO2↑+ C↓+ 7H2O(在加热过程中,反应液的颜色由无色变为棕色,甚至变为黑褐色.这是因为浓H2SO4将部分乙醇氧化为炭.所以在制得的乙烯中会混有CO2、SO2等杂质气体,SO2也能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,因此,在做乙烯的性质实验之前,应首先将气体通过碱石灰或碱液以除去它.
⑨加入碎瓷片的目的:防止液体受热时暴沸.
4、乙烯的化学性质:
乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,这是检验不饱和烃的方法。但两者的反应类型是不同的,前者是加成反应,后者是氧化反应。乙烯可以与多种物质发生加成反应,例如卤素单质、卤化氢、水、氢气等。
⑴加成反应
乙烯通过溴水 现象:溴水褪色; 反应类型:加成反应
  1,2-二溴乙烷(液态)
  乙烯与氢气加成
  
⑵.氧化反应
与氧气反应: C2H4+3O2 2CO2+2H2O  现象:火焰明亮并伴有黑烟
与酸性高锰酸钾溶液反应,现象为酸性高锰酸钾溶液很快褪色
⑶.加聚反应:C=C双键里的一个键断裂,C原子互相结合成为高分子长链。  
这种聚合反应是通过加成而聚合,所以习惯上也称为加聚反应,其实质是加成反应,断的是C=C双键中的一个键。
5、乙烯的用途:用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂;它是一种植物生长调节剂,可以催熟果实。
(二)烯烃
1.物理性质:随分子量的增大,烯烃的物理性质呈现一定的规律性变化。熔沸点逐渐升
高,密度逐渐加大。均难溶于水。2~4个碳原子的烯烃,常温下为气态。
2.化学性质:与乙烯相似,易发生加成反应、氧化反应等。
 ⑴氧化反应:
  燃烧反应通式:
  被酸性高锰酸钾氧化——使酸性高锰酸钾溶液褪色。
 ⑵加成反应:可与H2、X2、HX、H2O等发生加成。
  如:CH2=CH-CH3+H2 CH3-CH2-CH3
  CH2=CH-CH2-CH3+Br2 CH2Br-CHBr-CH2-CH3
 ⑶聚合反应:把双键中的一个键打开向两端伸展加上括号和“n”,其它的原子或原子团则写在该C原子的上或下方,如由丙烯合成聚丙烯的方程为:
  
3.烯烃的命名:在给烯烃命名时,要始终注意到C=C键所在的位置:①选择含有C=C在内的最长碳链作主链(注:此时主链上含碳原子数不一定最多);②从离C=C键最近的一端开始给主链碳原子编号;⑧在“某烯”字样前用较小的阿拉伯数字“1、2…”给烯烃编号.其余与烷烃的命名方法相同.例如:CH2=C(C2H5)CH2CH3,其名称为2—乙基—l—丁烯.
应用:写出分子式为C5H10的烯烃同分异构(碳链异构、位置异构)体并用系统命名法命名:(1)CH3CH2CH2CH=CH2 1-戊烯
(2)CH3CH2CH=CHCH3 2-戊烯
(3)CH3CH2C=CH2 2-甲基-1-丁烯
CH3
(4)CH3CH=C-CH3 2-甲基-2-丁烯
CH3
(5)CH2=CH-CH-CH3 3-甲基-1-丁烯
CH3
三、乙炔与炔烃
(一)乙炔
1、乙炔的分子结构
分子式 结构简式
电子式 官能团
结构式 空间构型
常见的共平面的物质
物质 结构简式 原因
乙烯 含有 结构
四氟乙烯
苯 含有 结构

甲醛 含有 结构
2、物理性质:无色无味的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。俗称电石气。
3、化学性质:
(1)氧化反应:a.可燃性:2C2H2+5O2 4CO2+2H2O
 现象:火焰明亮并伴有浓烈的黑烟, 燃烧时火焰温度很高(>3000℃),用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。
开拓思维:生产中为什么常用氧炔焰来切割或焊接金属,而不用氧烷焰或氧烯焰呢?
请观察分析下面的热化学方程式,你是否能找到满意的答案?
CH3-CH3(气)+ 7/2 O2(气) 2CO2(气)+ 3H2O(液)+ 1561KJ
CH2=CH2(气)+ 3 O2(气) 2CO2(气)+ 2H2O(液)+ 1411KJ
+ (气)+ 5/2 O2(气) 2CO2(气)+ H2O(液)+ 1300KJ
我们发现:等物质的量的甲烷、乙烯和乙炔完全燃烧的后,乙炔所消耗的氧气的物质的量最少,生成水的物质的量也最少。因此,在燃烧时用于提高氧的温度和使水汽化所消耗掉的反应热也最少,所以乙炔焰的温度最高,可达30000C以上。利用其燃烧热可切割或焊接金属。
b.被KMnO4氧化:能使酸性高锰酸钾溶液的紫色逐惭褪色。
(2)加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。
  现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
 与H2的加成
  CH≡CH+H2 CH2=CH2
 与HX的加成:CH≡CH+HCl CH2=CHCl 氯乙烯用于制聚氯乙烯
  
(3)“聚合”反应:a三个乙炔分子结合成一个苯分子;b聚乙炔的生成
4、乙炔的实验室制法
①反应原理:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2↓ + CH≡CH↑
②装置:固 + 液 → 气体型装置,与制H2、CO2等气体的发生装置相同.用排水集气法收集乙炔.
③所需主要仪器;分液漏斗,平底烧瓶(或大试管、广口瓶、锥形瓶等),双孔橡胶塞.
④不能用启普发生器的原因:a.碳化钙与水的反应较剧烈,使用启普发生器难于控制反应速率;b.反应过程中放出大量热,易使启普发生器炸裂;c.反应生成的Ca(OH)2为浆状物,易堵塞导管.
⑤注意事项:a.为减缓反应速率,得到平稳的乙炔气流,可用饱和NaCl溶液代替水,用块状电石而不用粉末状的电石.b.为防止反应产生的泡沫堵塞导管,应在导气管口附近塞上少量棉花.c.电石中混有CaS、Ca3P2等杂质,它们也跟水反应生成H2S、PH3等气体,因此,用电石制得的乙炔(俗称电石气)有特殊臭味.把混有上述混合气体的乙炔气通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶,可除去这些杂质气体.
(二)炔烃的通式性质
1.通式:CnH2n-2,
2.物理性质:n≤4时常温下为气态,均难溶于水,随着相对分子质量的增大,沸点升高、液态时的密度增大。
3.化学性质:炔烃的分子中均含有碳碳三键,具有与乙炔类似的化学性质——氧化反应、加成反应等。
II典型例题
1、含有一个叁键的炔烃,氢化后的结构式为:
此炔烃可能有的结构简式有(B)
A.1种 B.2 种 C.3种 D.4种
2、环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
(也可表示为:+║→)
丁二烯 乙烯 环已烯
实验证明,下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
请按要求填空:
(1)A的结构简式 是;B的结构简式是 。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型:
反应④ ,反应类型:消去反应;
反应⑤ ,反应类型:加成反应。
3、在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,如右图所示, 若同一个碳原子上连着两个C=C键时,极不稳定,不存在。某链烃C7H10的众多同分异构体中,(1)含有“手性碳原子”,且与足量H2发生加成反应后仍具有“手性碳原子”的有五种,它们的结构简式分别是:
① ②

④ ;⑤ 。
含有“手性碳原子”,但与足量H2发生加成反应后不具有“手性碳原子”的结构简式是:
4、某烃A,分子量为140,其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G,G能使石蕊试液变红。
已知
试写出
(1)A的分子式C10H20
(2)化合物A和G的结构简式:
A、C(CH3)3CH=CHC(CH3)3 G、C(CH3)3COOH
(3)与G同类的同分异构体(含G)可能有4种
三、高考真题
1.(01江西26)标准状况下1.68L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
(1)m(H2O)== 9.3 g-6.6 g == 2.7 g (2) 所以该气体的分子式是C2H4
(3)C4H6和H2(或C3H8和CO,C3H6和CH2O等)
2.(02春季14)某化合物的分子式为C5H11Cl,分析数据表明:分子中有两个-CH3、两个-CH2-、一个和一个-Cl,它的可能的结构有( C )种(不考虑对映异构体)
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(02年上海)为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:
先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明
乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙
炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2,
HC≡CH+Br2→ CHBr=CHBr。
(2)甲同学设计的实验不能(填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是
AB(多选扣分)。
A、使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B、使溴水褪色的反应,就是加成反应
C、使溴水褪色的物质,未必是乙炔
D、使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是H2S,它与溴水反应的化学方程式是Br2+H2S=S↓+2HBr;在验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(见下图)(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
(a) (b) (c) (d)
C → b → b → d
(电石、水)(CuSO4溶液 ) ( CuSO4溶液) (溴水)
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证。
4.(03春季6)从石油分馏得到的固体石蜡,用氯气漂白后,燃烧时会产生含氯元素的气体,这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过( B )
A.加成反应 B.取代反应 C.聚合反应 D.催化裂化反应
5.(03春季13)下列各组物质中各有两组份,两组份各取1摩尔,在足量氧气中燃烧,两者耗氧量不相同的是( D )
A.乙烯和乙醇 B.乙炔和乙醛 C.乙烷和乙酸甲酯 D.乙醇和乙酸
6.(2004全国2-11)若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3 mol O2,则( B )
A.x =2,y =2 B.x =2,y =4 C.x = 3,y =6 D.2=3,y=8
7.(2004全国2-12)下列分子中,所有原子不可能共处在同一平面上的是( C )
A.C2H2 B.CS2 C.NH3 D.C6H6
8.(05上海)1、下列化学名词正确的是( B )
A、三溴笨酚 B、烧碱 C、乙酸乙脂 D、石碳酸
9.(05上海)2、有关化学用语正确的是( D )
A、乙烯的最简式C2H4 B、乙醇的结构简式C2H6O
C、四氯化碳的电子式 D、臭氧的分子式O3
10.某些废旧塑料可采用下列方法处理:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如右图。加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表:
产物 氢气 甲烷 乙烯 丙烯 苯 甲苯 碳
质量分数(%) 12 24 12 16 20 10 6
(1)试管A中残余物有多种用途,如下列转化就可可制取高聚物聚乙炔。
A中残留物电石乙炔聚乙炔 写出反应②~③的化学方程式:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑, nHC≡CH →
(2)试管B收集到的产品中,能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质,其一氯代物有4种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象为棕黄色溶液变无色或褪色。经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后的平均相对分子质量为4.8。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途合成氨原料,作燃料或有机化工原料。
11.(05广东)(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物 相对速率
(CH3)2C=CHCH3 10.4
CH3CH=CH2 2.03
CH2=CH2 1.00
CH2=CHBr 0.04
据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系:
C=C上甲基(烷基)取代,有利于加成反应;甲基(烷基)越多,速率越大;C=C上溴(卤素)取代,不利于加成反应。
(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是D(填代号)。
A、(CH3)2C=C(CH3) 2 B、CH3CH=CH CH3 C、CH2=CH2 D、CH2=CHCl
(3)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br
(主要产物) (次要产物)
CH2=CH CH2CH3 + H2O → CH3CH(OH)CH2CH3 + CH3CH2CH2 CH2 OH
(主要产物) (次要产物)
下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。
上述框图中,B的结构简式为(CH3)3CBr;属于取代反应的有①②(填框图中序号),属于消去反应的有③(填序号);写出反应④的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件):
12.(16分)下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中,A管的作用是调节水面的高度以控制反应的发
生和停止。制取乙炔的化学方程式是 CaC2+2H2O=
C2H2↑+Ca(OH)2。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是KMnO4
溶液褪色,乙炔发生了氧化反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是溴的CCl4
溶液褪色,乙炔发生了加成反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应检查乙炔的纯度,乙炔燃烧时的实验现象是火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
13.(06广东9)研究发现,烯烃在合适催化剂作用下可双键断裂,两端基团重新组合为新的烯烃。若CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3的混合物发生该类反应,则新生成的烯烃中共平面的碳原子数可能为( C )
A.2,3,4 B.3,4,5 C.4,5,6 D.5,6,7
14.(06广东24)(8分)
环丙烷可作为全身麻醉剂,环已烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某此有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构简式
键线式 (环己烷) (环丁烷)
回答下列问题:
⑴环烷烃与同碳原子数的烯烃是同分异构体。
⑵从反应①~③可以看出,最容易发生开环加成反应的环烷烃是环丙烷 (填名称)。
判断依据为环丙烷与H2加成所需温度最低。。
⑶环烷烃还可以与卤素单质,卤化氢发生类似的开环加成反应,如环丁烷与HBr在一定条件下反应,其化学方程式为 +HBr→CH3CH2CH2CH2Br(不需注明反应条件)。
⑷写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂KMnO4(H+);现象与结论能使KMnO4(H+)溶液褪色的为丙烯,不能使KMnO4(H+)溶液褪色的为环丙烷。
15.(06上海28).已知可简写为
降冰片烯的分子结构可表示为:
(1)降冰片烯属于b。
a.环烃 b.不饱和烃 c.烷烃 d.芳香烃
(2)降冰片烯的分子式为C7H10 。
(3)降冰片烯的一种同分异构体(含有一个六元环的单环化合物)的结构简式为 -CH3。
(4)降冰片烯不具有的性质a、d。
a.能溶于水 b.能发生氧化反应 c.能发生加成反应 d.常温常压下为气体
16.(2004大综(老)39)乙烯是石油裂解的主要产物之一。将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,观察到的现象是溴的红棕色褪去;其反应方程式为Br2+CH2=CH2 BrCH2CH2Br。乙烯在一定条件下发生加聚反应的化学方程式是 ,其产物的名称是 聚乙烯;乙烯对水果具有催熟功能。
IV.知识过关
1.(04上海高考题)据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:HC≡C—C≡C-C≡C-C≡C-C≡N。对该物质判断正确的是( B )
A.晶体的硬度与金刚石相当 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.不能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得
2.随着碳原子数的增多,碳元素的质量百分含量也增大的是( A )
A.烷烃同系物 B.烯烃同系物
C.炔烃同系物 D.苯的同系物
3.下列分子式表示的物质一定是纯净物的是( B )
A. C5H10 B. C7H8 C.CH4O D.C2H4Cl2
4.实验室制取乙烯的方程式为 。酒精和浓硫酸的体积比为1:3,混合时应将 浓硫酸倒入酒精中,反应中浓硫酸的作用为催化剂、脱水剂和吸水剂。加热时间过长混合液往往会变黑,这是因为有碳生成,除去该杂质气体应将制得的气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶。
5.聚四氟乙烯称为“塑料王”,它的发现源于一次实验意外。1938年,化学家普鲁凯特与助手们研究四氟乙烯的聚合反应,将四氟乙烯贮存于冷藏箱中的加压的钢瓶中,当将刚反应器管道、反应器(管道及反应器间隙有空气)接通后,发生了故障,四氟乙烯气体并没有到反应器中,经称量证明钢瓶中气体一点也没减少,打开阀门也没有四氟乙烯气体逸出,但拆开阀门后却从钢瓶中倒出与四氟乙烯等重的白色粉末。普鲁凯特突然意识到,四氟乙烯已在钢瓶中发生了聚合反应。后经确证,该白色粉末就是聚四氟乙烯。1945年,美国杜邦公司开始在工业规模上生产聚四氟乙烯。由此可以推知该反应的条件是加压和氧气引发,聚合反应的反应是为:nCF2=CF2 。
6.通常,烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到。但是,有一种烷烃A,分子式C9H20 ,它却不能由任何C9H18的烯烃催化加氢得到。而另有A的三个同分异构体B1、B2、B3,却分别可由而且只能由1种自己相应的烯烃催化加氢得到。A 、B1、B2、B3的结构简式如下(请填空)A:(CH3)3CCH2C(CH3)3 B1(CH3)3C-C(CH3)2-CH2CH3
B3: (CH3CH2)4C B3 [(CH3)2CH]2C(CH3)2
7.常温常压下,由A和B两种气体组成的混合气体,经分析知道该混合气体中只有C和H两种元素,而且无论A和B以何种比例相混合,碳与氢的质量比总小于3∶1。若A的相对分子质量比B大,则可推知(写分子式)A为CH4,B为H2,
若上述混合气体中C与H的质量比为3∶2,则该混合气体对H2的相对密度为3.33。
3.已知烯烃、炔烃在臭氧作用下发生以下反应:
CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2 CH3CHO+OHC-CH2-CHO+HCHO
CH3-C≡C-CH2 -C≡CH CH3COOH+HOOC-CH2-COOH+HCOOH
(A)化学式为C10H10的某烃,在臭氧作用下发生反应:
C10H10 CH3COOH+3HOOC-CHO+CH3CHO
① 该烃分子中含有2个双键,2个叁键。
②C10H10的结构简式为:CH3C≡C-CH=CH-C≡C-CH=CH-CH3
(B)有人尝试着合成C10H10的饱和烃。你估计若成功的话,其结构怎样?试用键线式(不必写出C、H原子,仅用线条表示分子的空间构型)。
第三讲 苯 芳香烃
课题:苯 芳香烃 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握苯的结构和性质、芳香烃的概念。 掌握
2.了解甲苯、二甲苯的结构和性质的关系,以及基团之间的相互影响。 了解
3.掌握苯环上的取代反应,苯侧链的氧化、苯环上取代基的位置异构、苯环分子空间结构等知识。 理解
考点预览: 1.掌握苯的结构和性质、芳香烃的概念。 2.了解甲苯、二甲苯的结构和性质的关系。 3.掌握苯环上的取代反应,苯侧链的氧化、苯环上取代基的位置异构、苯环分子空间结构等知识。
I.考点回顾
一、苯
1.苯的分子组成和结构
(1)苯的分子式C6H6,结构简式为 或 ,六个碳原子和六个氢原子均在同一平面内,形成以六个碳原子为顶点的平面正六边形。
(2)苯环上的碳碳键既不是一般的碳碳单键也不是一般的碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的独特的键(6原子6电子的大π键),苯环上的六个键完全相同
思考:你能列举出证明苯环中的化学键不是单键与双键交替的哪些事实呢?
①正六边形
②邻二甲苯没有只有一种.
③苯不能与溴水及酸性高锰酸钾溶液反应
2.物理性质
  常温下,苯是无色,带有特殊气味的液体。密度比水小,不溶于水(苯与水混合振荡静置后分层,苯层在上,水层在下,这是萃取实验常用的方法),沸点比水的沸点低(80.1℃)熔点比水高(5.5℃)。苯有毒。
3.化学性质:苯分子结构的特殊性决定了苯兼具有饱和烃和不饱和烃的性质。具体表现为较易发生取代反应,较难发生加成反应。
⑴氧化反应——可燃性
  苯的燃烧:C6H6+7.5O26CO2+3H2O
 苯燃烧时火焰明亮,冒浓烟,说明苯分子中含碳量高,燃烧不完全。苯不能被酸性高锰酸钾氧化,不能使酸性高锰酸钾褪色,能萃取溴水中的溴。
⑵取代反应:
i.苯跟卤素(Br2)的反应:
药品:苯、液溴、铁粉。
反应原理:C6H6+ Br2C6H5Br + HBr
分离提纯:
将锥形瓶中的液体倒入烧杯中,用大量水或稀NaOH溶液
搅拌洗涤,再分液,得到无色液体——溴苯。
注意:
①左侧长导管的作用:
②右侧导管末端不能插入液面以下的原因:
③右侧导管口附近形成白雾,是因为 ;
④苯与溴的混合液中未加入铁粉时 ,当加入铁粉后
观察圆底烧瓶中 ,说明铁粉在反应中起 作用。
⑤反应完毕,向锥形瓶中滴入AgNO3溶液,现象为 ;
把烧瓶中的液体倒入盛水烧杯中,烧杯底部液体呈褐色,这是因为无色溴苯溶解了溴。
ii.硝化反应
 药品:浓HNO3、浓H2SO4、苯。
 反应原理:
 装置特点:水浴加热,使用温度计(注意温度计的位置)控制温度在50~60℃,橡校塞上加一段玻璃导管起导气和冷凝回流作用。
 操作顺序:试管中先加入1.5mL浓HNO3,再加2mL浓H2SO4,振荡冷却到50~60℃以下,再加入1mL苯振荡在50~60℃(用50~60℃水浴加热是因为:a、苯易挥发、硝酸易分解;b、70-80℃时易生成苯磺酸)的水浴中加热10分钟,倒入盛水的烧杯中。
浓硫酸的作用:催化剂,吸水剂
 分离提纯:将烧杯中的液体用玻璃棒搅拌,反复水洗,再分液,得到有苦杏仁味的无色油状液体—硝基苯。
iii.磺化反应:苯与浓H2SO4在70~80℃时反应,生成苯磺酸。
⑶加成反应
①苯与氢气的作用:C6H6 +3H2 C6H12 (环已烷)
②苯与氯气作用:C6H6 +3Cl2C6H6Cl6 (六六六)
小结:
苯的化学性质,可以概括为较易发生取代反应,不易发生加成反应,难以发生氧化反应。
二、苯的同系物:
1、定义:分子中含有一个苯环,并符合CnH2n-6(n≥6)通式的烃。(芳香族化合物
是分子里含有一个或多个苯环的化合物。分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物属于
芳香烃) 等都是苯的同系物。
2、苯的同系物的同分异构:由于苯环上的侧链位置不同,而使其同分异构现象比较复杂,如分子式为C8H10的烃中属苯的同系物的就有四种,即:
  
邻、间、对三种二甲苯中沸点最低的是
3.化学性质:苯的同系物化学性质与苯有很多相似之处,如燃烧时都发生带有浓烟的火焰,也都能起取代反应、硝化反应等。但由于侧链和苯环相互影响,使两者的化学性质以又有不同之处。
思考:往装有苯、甲苯、二甲苯的三支试管中各加入几滴酸性高锰酸钾现象分别为
、 、
。由此你可得出的结论是:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化而苯的同系物却能被酸性高锰酸钾溶液氧化。这是因为苯分子结构中没有真正的,所以不被酸性高锰酸钾溶液氧化;由于苯环对侧链的影响,使侧链变得活泼,因此可被氧化.
甲苯跟硝酸和浓硫酸的混合酸可以发生反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成三硝基甲苯:
2,4,6-三硝基甲苯简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一种淡黄色的晶体,不溶于水,它是一种烈性炸药。
II.典型例题
1、(1)今有A、B、C 3种二甲苯;将它们分别进行一硝化反应得到的产物分子式都是C8H9NO2,但A得到两种产物,B得到3种产物,C只得到一种产物。由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构,请将字母填入结构式后面的括号中。
(C)(A)(B)
(2)请写出一个化合物的结构式。它的分子式是C8H9NO2,分子中有苯环,苯环上有三个取代基,其中之一为羧基,但并非上述二甲苯的硝化产物。请任写二个。
2.(03年上海高考题)自20世纪90年代以来,芳炔类大环化合物的研究发展十分迅速,具有不同分子结构和几何形状的这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。合成芳炔类大环的一种方法是以苯乙炔(CH≡C-)为基本原料,经过反应得到一系列的芳炔类大环化合物,其结构为:
(1)上述系列中第1种物质的分子式为C24H12。
(2)以苯乙炔为基本原料,经过一定反应而得到最终产物。假设反应过程中原料无损失,理论上消耗苯乙炔与所得芳炔类大环化合物的质量比为51︰50。
(3)在实验中,制备上述系列化合物的原料苯乙炔可用苯乙烯(CH2=CH-)为起始物质,通过加成、消去反应制得。写出由苯乙烯制取苯乙炔的化学方程式(所需的无机试剂自选)-CH=CH2+Br2→-CHBr-CH2Br
-CHBr-CH2Br+2NaOH-C≡CH+2NaBr+2H2O
3.(04上海28)人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到液体,命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式__________________________________________
(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式_______________________。苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式_______________________________________
(3)烷烃中脱去2 mol氢原子形成1 mol双键要吸热,但1,3—环己二烯()脱去2 mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3—环己二烯 ____________(填稳定或不稳定)。
(4)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替
的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些
问题尚未解决,它不能解释下列事实a\d(填入编号)
a.苯不能使溴水褪色 b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有同分异构体 d.邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是介于单键和双键之间的特殊的键。
III.高考真题
1.(2001浙江14)已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)
的分子结构相似,如右图:
则硼氮苯的二氯取代物 B3N3H4CI2 的同分异构体的数目为(C)
A.2 B. 3 C. 4 D. 6
2.(2002春季27)(1)由2上C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的共价化合物,H的原子数目最多为7个,试写出其中一例的结构简式HOCH2CH2NH2。
(2)若某共价化合物分子只含有C、N、H三种元素,且以n(C)和n(N)分别表示C和N的原子数目,则H原子数目最多等于2n(C)+n(N)+2 。
(3)若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n(C),n(N)和n(O)分别表示C、N和O的原子数目,则H原子数目最多等于2n(C)+n(N)+2。
3.(2002江苏大综23)充分燃烧某液态芳香烃Χ,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是(C)
A.C10H14 B.C11H16 C.C12H18 D.C13H20
4.(2002上海14)拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊醋的结构简式如右图:下列对该化合物叙述正确的是( D )
A.属于芳香烃 B.属于卤代烃
C.在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应
5.(2003广东江苏24)烷基苯在高锰酸钾的作用下,侧链被氧化成羧基,例如
化合物A—E的转化关系如图1所示,已知:A是芳香化合物,只能生成3种一溴化合物,B有酸性,C是常用增塑剂,D是有机合成的重要中间体和常用化学试剂(D也可由其他原料催化氧化得到),E是一种常用的指示剂酚酞,结构如图2。
写出A、B、C、D的结构简式:
A B C D
6.(2004广东23)根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是;
(2)①的反应类型是取代反应;③的反应类型是加成反应;
(3)反应④的化学方程式是________________________________________;
7.(05广东)12、化学工作者一直关注食品安全,发现有人将工业染料“苏丹红1号”非法用作食用色素。苏丹红是一系列人工合成染料,其中“苏丹红4号”的结构式如下:
下列关于“苏丹红4号”说法正确的是( BC)
A、不能发生加成反应 B、属于芳香烃衍生物
C、可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D、属于甲苯同系物
8.(05上海)苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素。结构简式如右图。关于苏丹红说法错误的是( B )
A、分子中含一个苯环和一个萘环
B、属于芳香烃
C、能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D、能溶于苯
9.(05上海)某化学课外小组用右图装置制取溴苯。
先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器
A(A下端活塞关闭)中。
(1) 写出A中反应的化学方程式
C6H6 + Br2 C6H5Br + HBr↑
(2) 观察到A中的现象是反应液微沸,有红棕色气体充满A容器。
(3) 实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充
分振荡,目的是除去溶于溴苯中的溴 ,写出有关的化学方程式
Br2 + 2NaOH → NaBr + NaBrO + H2O。
(4) C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气。
(5) 能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入石蕊试液,现象是溶液变红色。
10.(06江苏12)胡椒酚是植物挥发油中的一种成分。
关于胡椒酚的下列说法:
①该化合物属于芳香烃;
②分子中至少有7个碳原子处于同一平面;
③它的部分同分异构体能发生银镜反应;
④1mol该化合物最多可与2molBr2发生反应。其中正确的是(C)
A.①③ B.①②④ C.②③ D.②③④
第三讲 石油的分馏
课题:第三讲 石油的分馏 目标要求 完成情况
考纲要求 1.了解石油的组成和石油产品的广泛用途。 了解
2.了解石油的分馏和及裂化的原理。 掌握
3.了解节约能源以及防止污染的重要性。 理解、掌握
教学重点:石油的常压分馏原理及石油产品的用途。教学难点:石油的常压分馏原理。
I.考点回顾
一、石油
1.石油的成分:
(1)元素——含C、H(C、H:97%-98%)、O、S、N等
(2)成分:——含各种烷烃、环烷烃、芳香烃,是一种液态烃的混合物(溶有少量的气态和固态烃)。所以,石油是混合物。
(3)性状:呈黑色或深棕色粘稠状液体。有特殊气味,不溶于水,比水稍轻,无固定熔、
沸点。
2.石油的分馏
(1)原理:利用石油中各组成成分沸点的不同进行蒸馏(蒸馏:利用液体混合物中各组
分沸点的不同以分离组分的方法),是物理方法;由于进行多次蒸馏,故称分
馏;得到的不同沸点范围的产物称馏分,但仍是多种烃的混合物。
(2)实验室装置如图:
所需仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、
温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶
 注意:温度计的水银球的位置在蒸馏烧瓶支管
口处;冷凝管的冷却水的流向为从下到上;尾
接管(牛角管)与锥形瓶间不需加胶塞。加入
碎瓷片是为了
(3)工业设备:主要是分馏塔。分为常压分馏塔和减压分馏塔。
  从常压分馏塔中可分离出汽油、煤油、柴油、重油等馏分,从重油中还可分离出多种成分,但在常压下需要再升高温度,在高温下高沸点的烃会分解,还可能出现炭化结焦,损坏设备,影响生产,为此常采用减压分馏,即降低分馏塔内压强,使重油的沸点亦随之降低,这样又可以得到轻柴油和不同规格的润滑油等馏分。
石油分馏 常压分馏:得溶剂油、汽油、煤油、柴油、重油
减压分馏:得重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青
3.石油的裂化:就是在一定条件下,把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。(石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料,产量不高。通过石油裂化可提高轻质燃料的产量,特别是提高汽油的产量)
裂化有热裂化和催化裂化:
裂化 热裂化:在500℃、20-30大气压进行,可将重油变成轻质油(主要是气油)
催化裂化:使用催化剂,在低于热裂化温度下进行,使大分子变成小分子,而小分子则可异构化,从而得到质量较高的汽油。(降低裂化温度、防止结焦)
小结:化学实验中有关温度计的使用。
  (1)将温度计的水银球插入液体中,如:制乙烯、测定某物质的溶解度等;
  (2)将温度计的水银球插入水浴中,如制硝基苯等;
  (3)将温度计的水银球置略低于蒸馏烧瓶支管口处,如蒸馏等。
知识小结-同分异构体
1、概念:⑴同分异构现象:化合物具有相同的分子式和不同的结构式的现象。
⑵同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
2、同分异构类型
[例1].下列各组物质与CH3CH2C(CH3)2CH2CH3互为同分异构体的是( C )
A. B.
C. D.
思考:上述异构为碳链异构(碳原子之间相互连接的顺序不同而造成的异构)。
[例2].与CH3CH=互为同分异构体的是(BC )
A. B. CH3CH2CH(CH3)CH=CH2
C. D.
思考:上述异构为位置异构(指官能团或取代基在碳架上的位置不同而造成的异构)。
[例3].符合通式CnH2n:(n≥3)的烃有__________________;符合通式CnH2n-2:的(n≥3)烃有________________;符合通式CnH2n-6:(n≥6)的烃一定是苯的同系物吗?
[例4].对复杂的有机物的结构,可以用键线式简化表示。如:有机物CH2=CHCHO,可简化写成 。则与键线式为 的物质互为同分异构体的是(D)
A. B.
C. D.
思考:上述异构为类别异构(指有机物分子中的官能团不同或有机物类别不同而造成的异构,也叫官能团异构)。
小结:上述三种异构是常见、也是常考的异构类型。中学教材中出现过的常见类别异构类型见下表:
3、同分异构题型:
(1)同分异构常见题型:
[例1].下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是( BD )
(1) (2)
(3) (4)
A.①、②   B.②、③ C.③、④    D.①、④
[例2].在化合物C3H9N的分子中,N原子以三个单键与其它原子相连接,则化合物C3H9N具有的同分异构体数目为( D )
A.1种   B.2种 C.3种  D.4种
[例3].液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物,它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物
问:(1)对位上有一个—C4H9的苯胺可能有4个同分异构体,它们的结构简式分别为:、、、。
(2)醛A的异构体甚多。其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的同分异构体就有6个,它们的结构简式分别为:
、、、、、。
上述三道题属于两种常见题型,一种是确定同分异构体的数目(如:例1、例2);一种是写出同分异构体(如:例3)。除了上述三种同分异构现象外,还有其它类型的同分异构现象是中学阶段我们没有系统学习的内容,可以以信息题的形式现。
(2)有关同分异构体信息题
[例1] 1,2,3-苯基丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下,因此有如下2个异构体:
( 是苯基,环用键线表示,C、H原子都未画出)
据此,可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是 (A)
A.4    B.5    C.6    D.7
[例2] 已知 和 互为同分异构体(称作“顺反异构体”),则
化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体共有( B )
A.3种    B.4种    C.5种    D.6种
[例3] 当有机物分子中的一个碳原子所连四个原子或原子团均不相同时,此碳原子就是“手性碳原子”,具有手性碳原子的物质往往具有旋光性,存在对映异构体,如 等,下列化合物中存在对映异构体的是 ( BD )
A. B.
C.甲酸 D.CH3CH(Cl)CH2CH3
4、同分异构体的书写原则及书写规律
同分异构体的书写,要注意遵循“思维有序性”原则。
同分异构体书写规律:
(1)烷烃(只可能存在碳链异构),书写时应注意全而不重。规则如下:
  成直链,一条线; 摘一碳,挂中间,往边移,不到端; 摘两碳,乙基安,二甲基,同、邻、间;不重复,要写全。
例:试写出分子式为C7H16的烃的同分异构体的结构简式:
C-C-C-C-C-C-C,C-C-C-C-C-C, C-C-C-C-C-C, C-C-C-C-C, C-C-C-C-C
C-C-C-C-C, C-C-C-C-C, C-C-C-C-C, C-C-C-C
(2)具有官能团的化合物如烯烃、炔烃等,它们有官能团位置异构、类别异构、碳架异构,书写要按顺序考虑。一般情况是:类别异构→碳链异构→位置异构。
例:试写出分子式为C5H8属于链烃的同分异构体(已知:同一个碳原子上连两个双键的物质不能稳定存在):
C=C-C=C-C, C=C-C=C, C=C-C-C=C
C C-C-C , C C- C-C-C, C-C C-C-C
(3)芳香族化合物:两个取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
例:试写出分子式为C10H14的苯的同系物且苯环上有三条支链的可能结构简式:
5、判断同分异构体数目的常见方法和思路
(1)等效氢原子法(又称对称法)是最基本的一种方法。
烃或烃的衍生物的一元取代物分子中,等效氢原子种类有多少,则其一元取代物种类就有多少。
“等效氢原子”种类的判断通常有如下三个原则:(1)同一碳原子所连的氢原子是等效的;(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时,物与像的关系)
例1、2—甲基丁烷与氯气发生取代反应得到的一氯代物共有( A )
A、3种 B、4种 C、5种 D、6种
例2、分子里含碳原子数不超过10的所有烷烃中,一氯代物只有一种的烷烃共有4种,它们分别是:
CH4 CH3—CH3
例3、①新戊烷② ③ ④
①②③④四种分子中分别有几种等效氢原子?他们的一氯代物分别有几种?试写出④的一氯代物结构简式:(1,4,4,3)
(2)结构特征法(基团连接法):将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。
 思考:①丙基有_2_种,它们分别是________________________;丁基有_4__种,它们分别是______________________________________________;戊基有__8_种,它们分别是______ ;
②C9H12的芳香烃可看作一价苯基跟一个_丙__基或二价苯基跟一个_乙__基和一个__甲__基或三价苯基跟三个__甲__基连接而得,共有___8___种。
③C8H18主链上有5个碳原子的烷烃的同分异构体有多少种?(6种)
(3)换位思考法:将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。
  思考:一氯乙烷有__1__种结构,那么五氯乙烷有__1__种结构;二氯乙烷有___2___结构,四氯乙烷有__2__结构;二氯苯有三种,四氯苯有__3__种。
例4、已知分子式C12H12的物质A的结构式如右图,A苯环上的二溴代
物有9种同分异构体,则A苯环的四溴代物的同分异构体有( A )
A、9种 B、10种 C、11种 D、12种
(4)有些同分异构体问题,可用数学方法或几何方法解决,就可简洁快速。
例: 的二溴取代物共有__10__种同分异构体,α甲基萘( )苯
环上的二溴取代物有__21__种同分异构体。(71C + 31C =10;72C=21)
例:“立方烷”是新合成的一种烃,其分子式呈正方体结构。如下图所示:
(1)“立方烷”的分子式为 C8H8
(2)其一氯代物共有1种
(3)其二氯代物共有3种
(4)其三氯代物共有3种
练习:1. 正丁烷的二氯代物有6种同分异构体,则正丁烷的8氯代物有( A )
A、6种 B、7种 C、8种 D、9种
2.有机物A的结构简式为 ,A的同分异构体属酚类的
有3种。C7H8O
3.苯环上连接有一个烃基(—R)和三个—X基的有机物结构式有( C )
A、4种 B、5种 C、6种 D、7种
知识小结-烃的燃烧问题
烃的燃烧通式:CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+ y/2 H2O
例、现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C2H2、C3H4、C6H6、C4H8八种烃,请回答:
⑴相同物质的量的以上物质完全燃烧时生成CO2最多的是C6H6;生成H2O最多的是C4H8。
⑵以上物质完全燃烧时,生成物中n(CO2)>n(H2O) 的是C2H2、C3H4、C6H6;n(CO2)=n(H2O) 的是C2H4、C3H6、C4H8;n(CO2)⑶相同质量的以上物质完全燃烧时生成CO2 最多的是C2H2、C6H6;生成H2O 最多的是CH4。n(CO2 ) :n(H2O)的值相同的是C2H4、C3H6、C4H8或C2H2、C6H6。
一、烃的燃烧产物问题
烃的燃烧产物的规律:
1、相同物质的量的烃燃烧时,生成的CO2 的物质的量取决于分子中C原子个数、生成的H2O 的物质的量取决于原物质分子中H原子个数。
2、烷烃燃烧产物中n(CO2)n(H2O)。
3、质量相同的烃CxHy,y/x越小,则生成的CO2 越多。
4、碳的质量分数相同的烃,只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后产生的CO2 的量为定值。
巩固练习:
1. 下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论它们按什么比例混合完全燃烧后生成的CO2 和H2O 都相同的是(BD)
A、乙烯和乙炔 B、乙烯和丙烯 C、丙烯和乙炔 D、乙炔和苯
2. 充分燃烧某液态芳香烃X,并收集产生的全部水,恢复到室温时,得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等,则X的分子式是( C )
A、C10H14 B、C11H16 C、C12H18 D、C13H20
3. 标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。(2.7g)
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。(C2H4)
二、完全燃烧时耗氧问题(CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+ y/2 H2O)
烃完全燃烧时的耗氧规律
(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+y/4)值越大,耗O2量越多。
(2)质量相同的有机物,其含氢百分率(或y/4值)越大,则耗O2量越多。
4. 若1 mol 某气态烃CxHy,完全燃烧,需用3 mol O2,则( B )
A、x=2,y=2 B、x=2,y=4 C、x=3,y=6 D、x=3,y=8
5. 下列各组烃总物质的量一定时,不论以任何比例混合,完全燃烧耗氧量相同的是(D)
A、CH4、C2H6 B、C2H4、C3H6 C、C2H2、C6H6 D、C5H10、C6H6
6. 有机物A和B,只有C、H、O中的2种或3种元素组成,等物质的量的A和B完全燃烧消耗相等物质的量的氧气。则A和B的分子量差值不可能是(n为正整数)(B)
A、8n B、14n C、18n D、44n
三、完全燃烧前后气体体积的变化(CxHy·mCO2 或CxHy·nH2O、多一个C少四个H)
烃完全燃烧前后气体体积的变化规律
CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+ y/2 H2O
(1)燃烧后温度高于100℃时,水为气态:△V= V后-V前 = y/4-1
①y=4时,△V=0,体积不变。②y>4时,△V>0,体积增大。
③y<4时,△V<0,体积减小。
(2)燃烧后温度低于100℃时,水为液态:△V= V前-V后 = y/4+1,体积总是减小。
(3)无论水是气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关,而与烃分子的碳原子数无关。
7. 在20℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃的分子式可能是( C )
A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C7H16
8. 常温常压下、将10mL三种气态烃的混合物与60mL氧气混合,点燃后恢复到原状态,得45mL气体,这三种气态烃可能是(BD)
A、CH4、C2H4、C3H4 B、C2H6、C3H6、C4H6
C、C2H6、C3H6、C4H8 D、CH4、C2H6、C3H8
知识过关
1.有三种不同的基团,分别为-X、―Y、―Z,若同时分别取代苯环上的三个氢原子,能生成的同分异构体数目是( A )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4
2.萘环上的碳原子的编号如Ⅰ式,根据系统命名法,Ⅱ式可称为2硝基萘,则化合物Ⅲ的名称应是 D
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A.2,6 二甲基萘 B.1,4 二甲基萘
C.4,7 二甲基萘 D.1,6 二甲基萘
3.烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化成 ,(苯甲酸)但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧化得到苯甲酸,现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化为苯甲酸的异构体有7种,其中的3种是:
请写出其他四种的结构式: , ,
, 。
4.下列有关甲苯的实验事实中,能说明侧链对苯环性质有影响的是( A )
A.甲苯能反应生成三硝基甲苯 B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲苯燃烧产生带浓烈的黑烟的火焰 D.1 mol甲苯能与3 mol H2发生加成反应
5.人们对苯及芳香烃的认识有一个不断深化的过程。
(1)已知分子式为 C6H6 的结构有多种,其中的两种为
① 这两种结构的区别表现在:定性方面(即化学性质方面):Ⅱ能a、b(选填a、b、c、d,多选扣分)而Ⅰ不能
a.被酸性高锰酸钾溶液氧化 b.能与溴水发生加成反应,
c.能与溴发生取代反应 d.能与氢气发生加成反应
定量方面(即消耗反应物的量的方面):1 mol C6H6 与H2加成时:Ⅰ需 3 mol,而Ⅱ 需 2 mol。 ② 今发现 C6H6 还可能有另一种如右图立体结构:该结构的二氯代物有 3 种。(2)萘 也是一种芳香烃,它的分子式是 C10H8 ,请你判断它的结构简式可能是下列中的C(填入编号)
(3)根据第(3)小题中你判断得到的萘结构简式,它不能解释萘的下列a.事实(填入编号)
a. 萘不能使溴水褪色 b. 萘能与H2发生加成反应
c. 萘分子中所有原子在同一平面 d.一溴代萘(C10H7Br)只有两种
根据第(4)小题中萘的性质及我们学过的苯的结构简式推测,请你写出你认为的萘的结构简式
N=N
HO
CH3-CH-CH3
CH2 CH3
CH3-C=CH2
CH3
CH3—
—CH3
H2SO4

H+
C
A
D
B
① Br2,光照

H2O



CH2=C(CH3)2 + H2O → (CH3)3COH
H+58.5 g·mol-1
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
点燃(气)
点燃
点燃
N=N
CH3
CH3
—N=N—
OH
|
CH3
|
—CH3
胡椒酚
CH2CH=CH2
OH
CH2
CH =C
CH =CH
CH =CH2
O
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3— C — C—CH3
CH3
CH3
CH3—C—CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
C2H5
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H
CH3CH=CHCH2CH3
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