2008年高考理科综合化学部分二轮复习部分专题
专题(一) 氧化还原反应
学习目标:从氧化还原反应的角度来分析化学反应的类型;判断氧化剂和还原剂,标出电子转移的方向和数目;依据有关规律比较氧化性还有性的相对强弱,判断氧化还原反应的可能性及产物;有时还需要应用化学键理论判断是否属于氧化还原反应;电子守恒原理的应用;根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。
典型例题:
例1.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是( )
A. CrO3+ NH3+ H2O B.Cr2O3+ NH3+ H2O
C. CrO3+N2+H2O D.Cr2O3+ N2+ H2O
例2.9.8gFe、Mg混合粉末溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中,当金属粉末完全溶解后,收集到0.2mol的NO气体(设稀硝酸的还原产物只有NO),在反应后的溶液中加入足量的KOH溶液,可生成氢氧化物沉淀的质量为(不考虑氢氧化亚铁和氧气反应)( )
A.18g B.20g C.22g D.24g
例3. 某类硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO2、O2气体:
(1)某种硝酸盐受热分解后,若产生NO2和O2的物质的量之比为6︰1,则金属元素的价态在反应过程中___ _____(填“升高”、“降低”、“不变”)
(2) 现取mg Cu(NO3)2无水晶体,强热使其分解,得到NO2、O2和ng固体。将气体用水充分吸收后,结果还有气体剩余,同时得到100mL溶液。则:残留固体成分可能是_____________ _______________(用化学式表示);所得溶液的物质的量浓度是__________________(用只含m的代数式表示);
(3)(2)中m = 3.76,n = 1.52。试通过计算确定残留固体的成分及其质量
课堂练习
1. 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
2.在一定条件下,氯酸钾与碘发往反应KclO3+I2=2KIO3+Cl2。下列相应的结论中,不正确的是( )
A.该反应属置换反应 B.还原性:I2>Cl2
C.非金属性:I2>Cl2 D.氧化性:KclO3>I2
3. 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+
4.工业上从含硒的废料中提取硒的方法之一是用H2SO4 与NaNO3处理废料获得亚硒酸和少量硒酸。加入盐酸共热,使硒酸转化为亚硒酸(H2SeO4+2HCl==== H2SeO3+ Cl2↑+ H2O),再将SO2通入亚硒酸的溶液中,得到单质硒,据此分析,下列叙述正确的是 ( )
A.H2SeO4氧化性弱于Cl2 B.H2SeO3氧化性弱于H2SO3
C.H2SeO3还原性强于SO2 D.析出1 molSe需H2SeO3、、SO2、H2O各1 mol
5.化合物A、B、C都只含有两种元素,且A、B均含X元素。已知一定条件下可发生反应:A+B——X+C,X是一种单质,由此可知X元素( )
A、一定是金属元素 B、一定是非金属元素
C、可能是金属元素,也可能是非金属元素 D、无法确定
6.Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。回答下列问题:
⑴写出Cu2O跟硝酸反应的化学方程式______________________________________。
⑵产物中硝酸铜的物质的量为___________________。
⑶如原混合物中有0.01molCu,则其中Cu2O的物质的量_______________;CuO的物质的量________________。
⑷如原混合物中Cu的物质的量为x,求其中Cu2O、CuO的物质的量及x的取值范围。
(写出计算过程)
7.环境监测测定水中溶解氧的方法是:
①量取amL水样迅速加入足量的固定剂MnSO4(aq)和碱性KI(aq)(含KOH),立即塞好瓶子,并振荡摇匀,使之充分反应。
②测定:开塞后迅速加入适量硫酸(提供H+)使之生成I2,再用6mol/L的Na2S2O3(aq)滴定,消耗了VmL Na2S2O3(aq)(以淀粉为指示剂)。
有关的化学方程式为:2Mn2+ + O2 + 4OH—= 2MnO(OH)2 (该反应极快)
MnO(OH)2 + 2I—+ 4 H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O
I2 + 2S2O32—= 2I—+ S4O62—
试回答:
(1)水中溶解氧的量(以g·L-1为单位)为 。
(2)滴定时,以淀粉为指示剂,终点时溶液由 色变为 色。
(3)滴定管经水洗和蒸馏水洗后,直接加滴定剂Na2S2O3(aq),滴定时会导致测定结果
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若打开塞子加硫酸时动作缓慢,测定结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
8.由稀有气体元素Xe(氙)形成的一种化合物XeO3 极不稳定,易转化为单质而呈强氧化性。将适量的XeO3 投入30mL0.1mol·L—1 Mn2+的水溶液中,刚好完全反应,放出唯一气体是Xe单质,其在标准状况下的体积为56mL 。则:
(1)有关反应现象是________________________________________
(2)若XeO3 是分子晶体,试写出有关的化学方程式:________________________
(3)若将原溶液稀释至90mL ,则稀释后溶液的PH值为___________
课后练习
1.在一定条件下,氯气与碘单质以等物质的量进行反应,可得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强的氧化性.现有下列两个反应:①2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2;
②ICl+H2O=HCl+HIO下列有关叙述正确的是
A.反应①中,当转移0.2 mol电子时生成13.6 gZnCl2
B.反应①中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物
C.反应①中,ZnCl2既是氧化产物又是还原产物
D.反应②中,ICl既是氧化剂又是还原剂
2.铜、镁合金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 N2O4气体(气体均为标况),在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的质量为( )
A.7.04g B.8.26g C.8.51g D.9.02g
3.取100mL 18.3mol/L的H2SO4与Zn反应,当Zn完全溶解时,生成的气体在标况下占有的体积为22.4L。将所得的溶液稀释成1L,测得溶液的H+浓度为1mol/L,则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
4.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 。
5.(1)据报道,意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制成了新型的氧分子O4 ,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,下列有关O4的说法不正确的是 :
A.O4与O3、O2都是氧的同素异形体
B.合成O4的反应可看作核聚变反应,即不属于化学变化
C.O4分子内存在极性键
D.O4的能量比普通氧分子高,将来可用作更强力的火箭推进的氧化剂
(2)制备O2—、O22—、O2+的化合物是可能的,它们通常是在氧分子进行下列反应时生成的(如右图)。在这些反应中, 相当于氧分子的氧化, 相当于氧分子的还原。(填序号)
(3)写出含有O2—、O22—的各一种物质的化学式: 、
专题(一)答案:
例题 例1C 例2 B
例3(1)升高(2)CuO、Cu2O 或Cu2O;10m/92 mol/L(3)CuO 0.8g Cu2O 0.72g
课堂练习:
1 C 2 C 3 A 4 D 5B
6.⑴3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
⑵0.025mol
⑶n(Cu2O)=0.005mol n(CuO)=0.005mol
⑷0.005mol<x<0.015mol
7.(1) 48V/a g/L (2) 蓝 无 (3) 偏高 (4) 偏高
8.产生气泡;溶液显紫红色。6Mn2+ +5XeO3 + 9 H2O = 6MnO4- +5 Xe↑ +18 H+
pH=1
课后练习:1B 2C 3A
4.
(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O 2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO4
(3)2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+
(4)盐酸、氯化钾
5.(1)B、C (2)② ;①、③ (3)K O2、 Na2 O2
专题(二) 离子反应
学习目标
1、理解离子反应的概念。能正确书写离子方程式。近几年的高考中有关离子方程式的书写及正误判断是每年必考的内容。
2、能应用离子的化学性质,书写新情境下的离子方程式。
3、离子共存,增加限制条件:如强酸(碱)性、无色透明、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等。
4、定性中有定量,如“由水电离出的H+或OH-浓度为1×10-amol/L的溶液中,(a可以大于7或小于7)……”等。
典型例题
例1、在pH=0的无色透明溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是
A.Na+、K+、MnO4—、Cl— B.Cl—、S2O32—、K+、Na+
C.Na+、Cl—、CH3COO—、K+ D.K+、I—、Na+、ClO—
例2、(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,写出发生反应的离子方程式:_____ ______。在以上中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液,写出此步反应的离子方程式:_____ ______。
(2)向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀时为止,写出反应的离子方程式:____________________________________。在以上溶液中,继续加NaHSO4溶液,写出此步反应的离子方程式:______ _____。
(3)向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入明矾溶液至溶液中Ba2+恰好完全沉淀,其反应的离子方程式是:______ _____。在上述溶液中,继续滴加明矾溶液,写出此步反应的离子方程式:________ ___。
课堂练习
1.某能使石蕊试液变红的溶液中,能大量存在的离子是()
A.Al3+ NH4+ SO42- CI- B.Na+ Mg2+ HCO3- NO3-
C.K+ Na+ AlO2- Cl- D.Fe2+ K+ NO3- Cl-
2.常温下测得某无色溶液中由水电离出的H+浓度为1×10—13mol/L,又知该溶液中还有NO-3,Na+,Cl-,那么该溶液中还一定存在的离子是 ()
A.AlO2—、ClO— B.Mg2+、、SO42— C.Fe2+ 、Cu2+ D.Ba2+、K+
3.下列反应的离子方程式正确的是()
A.在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2++SO===BaSO4↓
B.硫化钠水解:S2-+2H2OH2S+2OH-
C.硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢:Cu2++S2-===CuS↓
D.溴化亚铁溶液中通入过量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向饱和碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钙溶液:
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O + CO32-
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C.用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳:2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.Mg(HCO3)2 溶液 与过量 NaOH 溶液反应:
Mg2++2HCO3-+2OH- = MgCO3↓+ CO32-+2H2O
5.下列离子方程式正确的是
A.向Ba(OH)2溶液与稀H2SO4溶液发生中和反应:Ba2++OH—+H++SO42—==BaSO4↓+H2O
B.H2S通入FeCl3溶液中 : 2Fe3++S2—=2Fe2+ +S↓
C.碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应 : HCO3—+H+==CO2↑+H2O
D.向漂白粉溶液中通入SO2 : Ca2++2ClO—+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO
6.在含有Na+、Mg2+、HCO3—、SO42—的稀溶液中,它们的物质的量之比为2:1:2:1。
(1)向该溶液中滴加酚酞试液数滴,溶液呈淡粉红色,有关反应的离子方程式为_____________________。
(2)充分加热(1)步所得的溶液,加热的过程中观察到的现象有___________;完全反应后,溶液呈___________色,有关反应的离子方程式为_______________________。
7.测定水中溶解氧气的方法是:取a mol水样,迅速加入MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液,立即塞好塞子、振荡,使反应充分;开塞,迅速加入适量H2SO4,此时有I2生成;用Na2S2O3溶液(浓度b mol·L-1)和I2反应,消耗了V mL达到终点(以淀粉作指示剂)。有关方程式为:
①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2(反应很快)
②MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
③I2+2S2O32—===S4O62—+2I-
(1)需要进行滴定的反应是___________________,终点的颜色变化为__________________。
(2)水中溶解O2为(以mg/L为单位)_____________________。
(3)加MnSO4及含NaOH的KI溶液振荡时,塞子若未塞紧(设未溅出溶液),测得结果将___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”),原因是_____________________。
8.(10分)某无色溶液,其中有可能存在的离子如下:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、CO32-、SO32-、SO42-,现取该溶液进行有关试验,实验结果如下图所示:
试回答下列问题:
(1)沉淀甲是:___________________________,
(2)沉淀乙是:_________________,由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式
为:_____________ ___.
(3)沉淀丙是:__________________.
(4)气体甲成分可能有哪几种 (可以不填满也可以补充)
1 2 3 4 5 6
(5)综合上述信息,可以肯定存在的离子:____ ___________.
课后练习
1.下列离子方程式中正确的是 ( )
A.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-= BaSO4↓+H2O
B.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++OH-=NH3↑+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:-O-+CO2+H2O→-OH+HCO3-
D.FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2 = 2Fe3++Br2+4Cl-
2.下列反应的离子方程式错误的是 ( )
A.向碳酸氢钙溶液中加人过量氢氧化钠
Ca2++2HCO3-+2OH- = CaCO3↓+2H2O+CO32-
B.等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2++2OH-+NH4++HCO3- = BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氢氧化铝与足量盐酸反应 Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O
D.过量CO2通入氢氧化钠溶液中 CO2+2OH- = CO32-+H2O
3.在加入少量Al(OH)3能溶解的无色溶液中,加入下列各组离子,有可能在溶液中大量共存的是( )
A.NH4+、Na+、HCO3—、ClO- B.K+、MnO4—、NO3—、SO42—
C.Ca2+、Fe2+、Cl-、NO3— D.Na+、AlO2-、SO32—、S2-
4.下列反应的离子方程式正确的是 ( )
A.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO
B.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+===Fe3++4H2O
C.用氨水吸收少量二氧化硫:NH3·H2O+SO2===NH4++HSO3—
D.硝酸铁溶液中加过量氨水:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
5.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.硫化亚铁跟盐酸反应:FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.氯气跟水反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
C.钠跟水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
D.硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42—===BaSO4↓
6.下列离子方程式中正确的是( )
A.向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至A13+刚好完全沉淀:
Al3++ SO42-+3OH-+Ba2+===BaSO4↓+ A1(OH)3↓
B.氟气和水反应:
2F2+2H2O===4H++4F-+O2
C.向澄清石灰水中加入少量小苏打溶液:
Ca2++OH-+HCO3-===CaCO3↓+H2O
D.铜片投入稀HNO3溶液:Cu + NO3-+4H+ ===NO↑+2H2O+Cu2+
7.下列各组离子能在溶液中大量共存,且溶液呈透明显碱性的是()
A.AlO2—、CO32—、Na+、K+ B.Al3+、Cl-、AlO2—、Na+
C.Na+、OH-、H2PO4-、NO3— D.Fe2+、K+、H+、NO3—
8.某无色透明溶液中,由水电离出来的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,在该溶液中一定能够大量共存的离子组是()
A.K+、Na+、MnO4—、NO3— B.K+、Na+、Cl-、NO3—
C.NH4+、AlO2-、Na+、CH3COO- D.Fe3+、S2-、Al3+、HCO3—
9.铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种重要的工业原料,将它溶于水配成溶液,然后逐滴滴入NaOH(aq),已知:NH+AlO+H2O====Al(OH)3↓+NH3↑,写出先后发生反应的离子方程式:
(1) ,
(2) ,
(3)NH3·H2ONH3↑+H2O,
(4) 。
专题(二)答案
例题:1 BD
例2.(1)2H++SO42—+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O SO42—+Ba2+===BaSO4↓
(2)Ba2++OH-+H++SO42—===BaSO4↓+H2O OH-+H+===H2O
(3)2Ba2++4OH-+Al3++2SO42—===2BaSO4↓+AlO2—+2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O===4Al(OH)3↓?
课堂练习
1A 2D 3D 4C 5C
6.(1)HCO3—+H2OH2CO3+OH-?
(2)放出气体,溶液变浑浊,红色加深 红 Mg2++2HCO3—Mg(OH)2↓+2CO2↑
7.(1)③ 蓝色褪去(2)×103 mg/L (3)偏高外界空气中O2进入,氧化Mn2+
8.(1)硫
(2)Al(OH)3;Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)BaCO3,可能含有BaSO4
(4)H2S、SO2、CO2、H2S和CO2、SO2和CO2
(5)Na+ 、S2-、SO32-、AlO2-
课后练习
1C 2D 3D 4D 5A 6C 7A 8B
9.(1)Al3++3OH-====Al(OH)3↓
(2)NH+OH-NH3·H2O (4)Al(OH)3+OH-====AlO+2H2O
专题(三) 化学反应中的能量变化
学习目标
1.了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应。.
2.理解反应热、燃烧热与中和热,正确书写热化学方程式。
典型例题:
例1 已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
4P(白磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -a kJ/mol
4P(红磷,s)+5O2(g)====2P2O5(s);△H=== -b kJ/mol
若a、b均大于零,则a和b的关系为 ( )
A.a<b B.a=b
C.a>b D.无法确定
例2 已知: H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l); △H=-57.3 kJ·mol-1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1L 1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,,则△H1、△H2和△H3的大小关系为 ( )
A. △H1==△H2>△H3 B. △H3>△H2>△H1
C. △H3>△H1>△H2 D. △H2>△H1>△H3
课堂练习:
1、已知25℃、101 kPa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=-393.51 kJ·mol-1
C (金刚石) +O2 (g) = CO2(g) ; △H=-395.41 kJ·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
2、已知⑴ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ; △H1=a kJ·mol-1
⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ; △H2=b kJ·mol-1
⑶ H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(l) ; △H1=c kJ·mol-1
⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ; △H2=d kJ·mol-1
下列关系式中正确的是( )
A. a<b<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>0
3、已知葡萄糖的燃烧热是2804 kJ·mol-1,当它氧化生成1 g水时放出的热量是( )
A.26.0kJ B.51.9kJ C.155.8kJ D.467.3kJ
4、已知在1×105 Pa,298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,
下列热化学方程式正确的是 ( )
A. H2O(g) == H2(g)+1/2 O2(g); △H1=+242 kJ·mol-1
B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l); △H2=- 484 kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2 O2(g)====H2O(g) ; △H1=+242 kJ·mol-1
D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g); △H2=+484 kJ·mol-1
5、已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( )
A.X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
6、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5mol·L-1的KOH溶液100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应: C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g)的△H为
A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D. -16Q kJ
7、已知1 molCO气体完全燃烧生成CO2 气体放出283 kJ热量;1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出286 kJ热量; 1 molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出
890 kJ热量。
(1) 写出氢气燃烧的热化学方程式 。
(2) 若 1 molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出热量 为 890 kJ( 填“>”、 “<”、“= ”)。
(3) 若将a molCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成 CO2气体和液态水时,则放出热量(Q)的取值范围是 。
(4) 若将a molCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成 CO2气体和液态水,且CO2和水的物质的量相等时,则放出热量(Q)的的取值范围是:
。
8、已知葡萄糖氧化生成CO2(g)和液态水的燃烧热为2800kJ/mol.
(1) 请写出葡萄糖燃烧的热化学方程式
(2) 计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
课后练习:
1、已知两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l); △H= -571.6 kJ/mol
C3H8(g) +5O2(g)==3CO2(g)+4 H2O(l); △H= -2220kJ/mol
实验测得H2和C3H8混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847kJ,则混合气体中H2与C3H8的体积比为 ( )
A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1
2、在同温同压下,下列各组化学反应的反应热△H,前者大于后者的是( )
A. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ; 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g)
B. H2(g)+Cl2(g)==2 H Cl(g); 1/2 H2(g)+1/2Cl2(g)== H Cl(g)
C. NaOH(aq)+ H Cl(aq)==NaCl(aq)+ H2O(l) ;
NaOH(aq)+ 1/2 H2SO4(aq)== 1/2Na2SO4 (aq)+ H2O(l)
D. C(s)+ 1/2 O2(g)== CO(g); C(s)+ O2(g)== CO2 (g);
3、已知298K时,2SO2 (g)+ O2(g) 2 SO3(g) ; △H= - 197kJ/mol, 在相同温度和压强下,向某密闭容器中通人2mol SO2和1mol O2, 达到平衡时放出热量Q1 , 向另一容积相同的密闭容器中通人1mol SO2和0.5mol O2,达到平衡时放出热量Q2,下列关系式正确的是( )
A.Q2 = Q1/2 B.Q2 > Q1/2
C. Q1 = Q2=197 kJ D.Q2 < Q1/2<197kJ/2
4、下列有关H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l); △H= -57.3 kJ·mol-1的离子反应说法正确的是 ( )
A.代表所有的酸碱中和反应
B.反应物一定是强酸和强碱
C.强酸和强碱的中和反应都可以这样表示
D.代表稀的强酸和稀的强碱中和生成1mol水的反应
5、下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是 ( )
A.CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H=-283.0 kJ/mol
A. C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H=-110.5 kJ/mol
B. H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H=-241.8 kJ/mol
C. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H=-11036 kJ/mol
6、由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ·mol-1,写出该反应的热化学方程式: .
若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应H2(g)+1/2 O2(l)====H2O(l)
的△H= kJ·mol-1,氢气的燃烧热为 kJ·mol-1。
7、家用液化气的主要成分之一是丁烷,当10g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出的热量为500kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式:
。
丁烷的燃烧热为 kJ /mol。
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量,则
C4H10(g)+13/2O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(g);△H== kJ /mol。
专题(三)答案
例题1C 2C
课堂练习:
1A 2C 3A 4A 5C 6D
7. (1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); ΔH= -286 kJ·mol-1
(2)< (3) 283a kJ8.(1)C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l); ΔH= -2800 kJ·mol-1
(2) 2800 kJ·mol-1×100g/180g·mol-1=1556 kJ
课后练习:
1B 2D 3D 4D 5A
6. H2(g)+1/2O2=H2O(g); ΔH= -241.8 kJ·mol-1
-285.8; 285.8
7. C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g); ΔH= -2900 kJ·mol-1
2900; -2680
专题(四)典型金属元素及其化合物
学习目标
1、 以钠为例,了解碱金属的物理性质和化学性质。理解碱金属元素性质的相似性和递变性。了解焰色反应,并能用焰色反应检验钠、钾等元素。
2、 以过氧化钠为例,了解过氧化物的性质。了解钠的一些重要化合物的性质和用途。
3、 以镁为例,了解钙、镁等金属的物理性质和化学性质。从原子的核外电子排布,理解ⅠA、ⅡA族元素的相似性和递变性掌握铝的性质和用途。
4、 以氢氧化铝、氧化铝为例,了解两性氢氧化物和两性氧化物的性质。了解氧化铝、氢氧化铝、铝盐的制备方法和主要用途。了解复盐的组成和明矾的性质特征。
5、 了解铁单质的性质和用途。以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,掌握变价金属元素的性质特征,掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。
典型例题
例1、某混合气体,可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3 溶液和灼热的CuO,气体体积没有变化;再通过足量的Na2O2 固体,气体体积减少;最后通过灼热的铜网,经充分反应后,气体体积又减少,但还有气体剩余。以下对混合气体组成的判断,不正确的是( AD )
A一定没有N2,CO和HCl中至少有一种
B一定有N2,CO和HCl中至少有一种
C一定有N2,可能有CO和HCl
D一定有N2和CO,没有HCl
例2、有Ba(OH)2 、NaHSO4、NaHCO3三种溶液,已知其中两种溶液的物质的量浓度相同,且分别为另一种溶液的物质的量的浓度的2倍;若先将NaHSO4和NaHCO3溶液各100ml混合反应后,再加入Ba(OH)2溶液100ml,充分反应后,将生成的白色沉淀滤出,测得滤液中只含一种NaOH溶质,其物质的量的浓度为0.9mol/l(不考虑溶液混合时引起溶液体积的变化),试回答:
(1)通过分析,判断原Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液中哪两种溶液的物质的量浓度不可能相同? ,原因是
(2)Ba(OH)2 、NaHSO4、NaHCO3三种溶液可能的物质的量浓度分别为 、 、
课堂练习
1将4.6g金属钠投入到足量水中,得ag溶液;4.8g镁投入到足量盐酸中(与水等质量),得到bg溶液,则反应后的两溶液质量的关系是()
A、a=b B、a>b C、a2、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
3、某溶液中含有HCO3-、SO32-、、CO32-、SO42-等4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子数基本不变的是( )
A、SO42- B、SO32- C、CO32- D HCO3-
4、常温下取金属钠、铝、铁各n g,加入1mol/l的硫酸Vml,要使铝、铁反应后放出等量的氢气,且比钠反应生成的氢气少,V和n的数值大小关系( )
A、V≤1000n/56 B、V≤n/23 C、V5、将5g铝、镁、铁三种金属的混合物与足量的稀硫酸反应,反应完全时共放出氢气2.8L(标况下),则三种金属的物质的量之和为( )
A、等于0.125mol B、可能小于0.125mol,也可能大于0.125mol
C、小于0.125mol D、无法确定
6、有A、B、C、D、E五种化合物,其中A、B、C、D是含铝元素的化合物,F是一种气体,标准状况下对空气的相对密度这1.103。且有下列反应:①A+NaOH→D+H2O ②BA+H2O ③C+NaOH(适量)→B+NaCl ④E+H2O→NaOH+F ⑤C+D+H2O→B。则A、B、C、D化学式分别为A ,B ,C ,D 。写出4molC和6molE在水溶液中发生反应的化学方程式:
7、为了验证长期存放的硫酸亚铁溶液已经部分被空气所氧化,可取少量溶液,加入几滴 ;如果溶液呈 色,说明溶液中含有 ,硫酸亚铁已经部分发生了化学变化,防止这种变化发生的方法是 。
8、在4.56克硫酸亚铁中加入适量的稀H2SO4后,再加入1.01克硝酸钾恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,而硝酸钾转化为氮的氧化物,试写出所发生的反应的离子方程式。
课后练习
1、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+
2、NaH是一种离子化合物它和水反应的方程式为NaH+H2O==NaOH+H2,它也能和液氨,乙醇等发生类似的反应,并都能产生H2。下列有关NaH的叙述错误的是( )
A、和水反应时,水作氧化剂 B、NaH中H-半径比Li+半径小
C、和液氨反应时,有NaNH2生成 D、和乙酸反应时NaH被氧化
3、将一定量的镁铝合金投入到250ml、4mol/l的盐酸溶液中,金属完全溶解后,在加入2mol/l的NaOH溶液,若要生成沉淀最多,加入的这种NaOH溶液的体积是( )
A、250ml B、400ml C、500ml D、750ml
4、将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是( )
A、稀硝酸 B、稀盐酸 C、硝酸铜 D、氢氧化钠
5.甲、乙两烧杯中分别加入等物质的量浓度、等体积的H2SO4溶液,向甲烧杯中加入mg Mg,向乙烧杯中加入mg Zn,完全反应后,一烧杯中仍有金属未溶解,则甲、乙烧杯中原来H2SO4的物质的量(x)是:( )
A. <x< B. C. >x≥ D. >x≥
6.下列各组反应中,最后得到Al(0H)3沉淀的是( )
A、 将Al2O3固体粉末加到沸水中
B、将HCl气体不断通人到NaAlO2溶液中
C、将过量的金属钠投入到NaAlO2溶液中
D、向240ml 1mol/L NaOH溶液中加入80ml 1mol/L的AlCl3溶液
7、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20gA全部溶于0.15L60.0mol/l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1.12L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B④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是 ,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0.15L,则该溶液中C(Mg2+)为 ,C(Fe2+)为 。
专题(四)附答案:例题1AD 2答案NaHSO4、NaHCO3不可能相同;原因是当这两种浓度相同时,最后的溶液中必定含有硫酸根,不可能只剩氢氧化钠:有两种可能CBa(OH)2=CNaHSO4=1.8mol/l,CNaHCO3=0.9mol/l或CBa(OH)2= CNaHCO3=1.8mol/l,CNaHSO4=0.9mol/l
课堂练习
1A 2B 3A 4C 5C
6、A:Al2O3 B:Al(OH)3 C:AlCl3 D:NaAlO2 4AlCl3+6Na2O2=4Al(OH)3+12NaCl
7、KSCN 红色 Fe3+ 加入铁粉
8、3Fe2++NO3-+4H+==3 Fe3++NO+2H2O
课后习题
1B 2B 3C 4D 5D
7、(1)加少量KClO3,插上镁条并将其点燃 Fe (2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
MgO+2HCl=MgCl2+H2O (3)Fe+2H+= Fe2++H2 Fe+2 Fe3+=3 Fe2+ (4)CMg2+=0.67mol/l C Fe2+ =2.3mol/l
专题(五) 电化学
学习目标
1、熟练掌握原电池的电极名称、电子流向、电极反应式及原电池总反应式;
2、掌握几种新型燃料电池的工作原理;
3、熟练掌握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判断;会书写电极反应式和电解总反应方程式;
4、掌握电解前后溶液的浓度和pH值变化的计算。
典型例题
【例1】⑴今有2H2+O2 2H2O反应,构成燃料电池,则负极通的应是
,正极通的应是 ,电极反应式为负极: ,正极: 。
⑵若把KOH改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式为负极: ,
正极: 。⑴和⑵的电解质不同,反应进行后,其溶液的pH个有什么变化 。
⑶若把H2改为CH4,用KOH作电解质,则电极反应式为负极: ,
正极 。
【例2】 (2003年南通四市联考试题)右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答:
(1)直流电源中,M为 极。
(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 __g。
(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2∶___∶_ ∶ 。
(4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同) ,AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH ___。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。
课堂练习
1、蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池作用,
下列是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应:Fe +NiO2+2H2O eq \o(,\s\up8(放电),\s\do7(充电))Fe(OH)2+ Ni(OH)2,下列有关爱迪生蓄电池的推断中不正确的是( )
A.放电时Fe作负极,NiO2作正极
B.放电时溶液中的阳离子向正极移动
C.充电时的阴极反应是Fe(OH)2 +2e- == Fe + 2OH-
D.该蓄电池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作电解质溶液
2、生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关电极反应及产物的判断正确的是:
A.负极反应可能是O2+2H2O+4e- =4OH-
B.负极反应的产物主要是C6H12O6 被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O
C.正极反应可能是6C6H12O6-24e- + 24OH-==6CO2+18H2O
D.正极反应的产物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O
3、下列四组原电池,其中放电后,电解质溶液质量增加,且在正极有单质生成的是( )
A.Cu、Ag、AgNO3溶液 B.Zn、Cu 浓H2SO4
C.Fe、Zn、CuSO4溶液 D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液
4.(多选)用石墨做电极电解AlCl3溶液时,下列电解液变化曲线合理的是( )
A B C D
5.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生bL氧气(标准状况),则M的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
6.摩托罗拉公司最新研发了一种由甲醇和氧气及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用锂电池的10倍,且待机时间超过一个月。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- 。
⑴该电池总反应的离子方程式为——————————————————————————————————————;
⑵甲醇是————极,电池在放电过程中溶液的pH将_________(填“下降”或“上升”、不变”);若有16g 甲醇蒸汽被完全氧化产生电能,并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO4溶液(假设整个过程中能量总利用率为80%),则将产生标准状况下的O2 ______升。
⑶最近,又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体大是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
1 电池的正极反应式为_________________,
2 放电时固体电解质里O2-离子的移动方向是向_______极移动(填正或负)。
7、1991年我国首创以铝、空气和海水电池为能源的新型海水航标灯.它以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍.根据以上叙述,填写这种电池两极的电极反应式:
(1)负极: .
(2)正极: .
课后练习
1.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B. 用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化铜溶液,铁片表面析出铜
C.把铜片插入三氯化铁溶液,在铜片表面析出铁
D.把锌放入稀盐酸中,加几滴氯化铜溶液,产生气泡速率加快
2.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
3.有a、b、c、d四种金属,将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀;将a、d分别投入等浓度盐酸中,d比a反应激烈;将铜浸入b的盐溶液中,无明显变化;若将铜浸入c的盐溶液中,有金属c析出,据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是:
A.dcab B.dabc C.dbac D.badc
4.在H2O中加入等物质的量的Ag+ 、 Na+ 、 Ba2+ 、NO3— SO42—、Cl—,该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物与还原产物的质量比是( )
A.1 : 8 B.8 : 1 C.35.5 : 108 D.108 : 35.5
5、在装有水的烧杯里,用细线挂一个呈水平方向的由Fe和Ag焊接成的圆柱棒,如右图。⑴向烧杯中加入CuSO4溶液后,棒的状态将如何变化?(溶液密度的变化忽略不计)
⑵说明上述变化的原因。
6.(18分)由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
⑴a电极材料_______,其电极反应式为_____________________。
⑵电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A. 纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
⑶液体c为苯,其作用是________________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是__________________________。
⑷若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为_______________________________________。
专题(五)答案例 题例1【答案】⑴H2、O2;负极:2H2+4OH- -4e- =4H2O,正极:O2+2H2O+4e- =4OH-;⑵负极:2H2-4e- =4 H+,正极:O2+4 H++4e- =2H2O;pH变小;pH变大;⑶负极:CH4+10OH--8e- = CO32-+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e- =8OH-。
例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶∶1;(4)不变、不变、增大、减小;(5)45.18。
课堂练习
1D 2B 3C 4AD 5C
6. ⑴2CH3OH +3O2+4OH-==2CO32-+6H2O,⑵负极,下降,13.44L,
⑶①O2+4e-=4O2-,②负极。)
7答案:(1)Al-3e=Al3+
(2)2H2O+O2+4e=4OH-
课后练习
1C 2C 3B 4B
5答案: ⑴Fe一端升高,Ag一端降低,同时Fe端逐渐溶解,Ag端有红色物质析出,水溶液略显浅蓝色;⑵上述变化的原因见解析。
6.⑴Fe,Fe-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔绝空气,防止产物被氧化;赶尽溶液中的氧气;⑷白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
专题(六) 非金属元素
【学习目标】
1.了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系,掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。
2.了解常见非金属元素(Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si)的单质及其化合物。
【知识总结】
一、元素化合物的复习方法
落实存在、性质、制备、用途四要点。
(1)从位置出发,以Cs为例。位置:第六周期,IA族。→结构特点:最外层只有一个电子,原子半径大。→比Na、K更活泼的金属元素,具强的金属性。→应隔绝空气保存;与水反应剧烈,可能发生爆炸;与氧气迅速反应,主要产物肯定不是Cs2O。
(2)从结构出发:已知某元素原子有六个电子层,最外层2个电子→最外层电子数少,电子层数多,应是活泼金属,金属性大于钙→与水剧烈反应;氢氧化物是可溶性强碱;碳酸盐、硫酸盐均不溶于水。
(3)从性质出发:某单质能从水中置换出O2。→非金属性大于氧,应为最活泼的非金属元素F→在周期表的右上角,第二周期ⅦA族→可与绝大多数金属、非金属甚至某些稀有气体直接反应;化合价只有-1价;几乎无法用氧化剂将F-氧化成F2。
分析:
归纳:
2.总结规律、串联比较,使知识系统化、网络化。
归纳思维过程:位置→最外层电子数→成键情况→实际价态→化学式
即:位置→结构→性质
3.以结构为主线,以元素周期律为指导,联系类型、掌握递变。
二、非金属元素在周期表中的位置和结构
1.22种非金属元素,有6种是稀有气体;除H外均处于周期表右上方;除第一周期外,每周期非金属元素数目=8-周期序数。
2.除H、He、B外,最外层电子数≥4;且原子半径比同周期的金属元素小。
三、非金属单质的物理性质
1.常温下状态:气态H2、N2、O2、F2、Cl2(稀有气体除外);液态Br2;其余为固态。
2.晶体类型:原子晶体B、C、Si;分子晶体:除B、C、Si外的其它(常见)非金属单质。
3.溶解性:除F2与水发生置换反应,Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应(部分)外,可以说非金属单质均难溶于水。
四.非金属单质的化学性质
1.氧化性
(1)与氢气反应
总结:
结论:非金属元素的非金属性越强,其非金属单质的氧化性就越强,就越易与氢气反应;生成的气态氢化物也就越稳定。
(2)与金属反应
2Fe+3Cl22FeCl3剧烈反应,大量棕褐色的烟。
Cu+Cl2CuCl2剧烈燃烧,生成棕黄色的烟。加少量水,溶液变绿色;再加水,溶液变蓝绿色。
6Fe+4O2 2Fe3O4剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
2Cu+O2 2CuO加热变黑。
Fe+S FeS剧烈反应,生成黑色固体。
2Cu+S Cu2S铜在硫蒸气中燃烧,有红光。
结论:非金属单质与变价金属反应,若非金属单质的氧化性较强(如O2、Cl2、Br2等),则金属被氧化成高价态化合物;若非金属单质的氧化性较弱(如I2、S等),则金属被氧化成低价态化合物。
(3)非金属单质间的反应
通常,非金属单质可以与O2或X2反应,生成相应的氧化物或卤化物。O2做氧化剂,除X2外的非金属单质均可被直接氧化;X2做氧化剂,许多非金属单质也可被氧化,较熟悉情况为H2、P等。
原则:非金属性强的氧化非金属性弱的。
(4)非金属间的置换
即:元素同周期,右边的置换左边的;元素同主族;上面的置换下面的。
写化学方程式:
①Cl2+Br-(I-)或Br2+I-;O2+H2S;C+SiO2。
②F2+H2O;Cl2+H2S;CH4+O2(不完全燃烧)。
③O2+HI;Br2+H2S;I2+H2S。
五.(非金属)气态氢化物
1.物理性质:一般都是无色气体;除CH4、SiH4外,均为极性分子,都有刺激性气味;HX、NH3易溶于水,H2S可溶,其余一般不溶。
2.水溶液酸碱性:ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的水溶液一般为挥发性酸(HCl、HBr、HI为强酸,其余为弱酸);NH3水溶液碱性,其余不溶,可视为中性。
3.水溶液酸性还原性:非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱;非金属元素的非金属性越弱,其气态氢化物的还原性越强。
六.非金属元素的含氧酸
(1)常见的含氧酸
(2)酸性强弱递变规律
同主族由上至下酸性逐渐减弱;同周期由左到右酸性逐渐增强;同种元素中,高价态酸的酸性一般大于低价态酸的酸性。
(3)氧化性酸与还原性酸
常见的强氧化性酸有:HNO3、浓H2SO4、HClO等。
常见的还原性酸有:H2SO3、H3PO3等。
HNO2既有氧化性,又有还原性,但以氧化性为主。
(4)某些酸的特殊性质
浓H2SO4:吸水性→做干燥剂;脱水性→使晶体脱结晶水,使有机物碳化。
HClO:漂白作用。漂白原理与Na2O2同,是利用强氧化性破坏有色物质。
H2SO3:漂白作用。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后恢复原色。
HF:与SiO2反应。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O
注意:酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+结合电子的性质,凡酸皆有此性质。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质。
七.非金属元素的化学性质(注意反应条件、现象、生成物的聚集状态)
八.常见非全属单质的制取方法
1.电解法
①电解水溶液:如2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
②电解熔融物:如2KHF2F2↑+H2↑+2KF
2.分解法:如2KClO32KCl+3O2↑
CH4C+2H2 2H2O22H2O+O2↑
3.置换法:如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 2H2S+O2(不足)2H2O+2S
4.氧化法:如MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
4NaBr+3H2SO4+MnO2=2Na2SO4+MnSO4+2Br2+3H2O
2H2S+SO2=3S+2H2O
5.还原法:C+H2OCO+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
2C+ SiO2Si+2CO↑
【典型例题】
例1.BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称,若知:①在BGO中,锗处于其最高价态。②在BGO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8个电子稳定结构。③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空:
(1)锗和铋的元素符号分别是____、____。
(2)BGO晶体的化学式是____。
(3)BGO晶体所含铋氧化物的化学式是____。
例2.由短周期元素形成的四种常见的非金属单质A、B、C、D。在室温下,它们之中有三种气体,一种固体。在这些单质中,B的式量最小,C次之。这些单质和甲、乙、丙、X、Y五种化合物之间存在如下关系:
(1)写出化合物乙的化学式______。
(2)上述图示的化学反应共有。种基本反应类型,其中化合反应有______个。
(3)上述四种单质中存在同素异形体的元素是(写元素符号)______。
例3. 有A、B、C、D四种单质。在一定条件下,B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙,C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每个分子中都含有10个电子,并且甲、乙、丙、丁有如下关系:
回答:
(1)单质B的化学式。
(2)单质A与化合物乙反应的化学方程式。
(3)根据化合物丙、丁中D元素化合价判断丙、丁是否在一定条件下生成单质D,简述判断理由。
【课堂练习】
1.下列氢化物的还原性按由强到弱的顺序排列的是 ( )
A.H2Se>H2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl
C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI
2.将绿矾晶体加强热,除生成水蒸气以外,还发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+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.不一定产生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
3.磷化氢的分子式为PH3,又称为膦,是一种无色有类似大蒜气味的气体,剧毒,膦在空气中的着火点是150℃,下列叙述中正确的是 ( )
A.膦分子呈三角锥形,其中P—H键的键长要小于氨分子中 N—H 键的键长
B.膦的水溶液呈碱性,但其pH要比同浓度氨水的pH小
C.膦是一种还原性的气体,其还原性比氨气的还原性要强
D.化合物PH4I是一种很稳定的晶体,在受热时不分解
4.氢叠氨酸(HN3)与醋酸酸性相近,其盐稳定,但受撞击时发生爆炸生成N2,有关氢叠氮酸及其盐的叙述有:①NaN3的水溶液显碱性,②HN3的固体属于分子晶体,③NaN3的固体是离子晶体,④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是( )
A.①、②、③ B.②、③、④ C.①、③、④ D.全对
5.某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3、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.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
6.下列关系图中,A是一种正盐,D的分子量比C的式量大16,E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其它产物及反应所需条件均已删去):
回答下列问题:
(1)A是____,Y是_____,Z是_____,
(2)当X是强酸时,A、B、C、D、E均合同一种元素,E是______,
(3)当X是强碱时,A、B、C、D、E均合同一种元素,E是______。
7.已知A、B、C、D是短周期中的4种非金属元素,它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子。又知,①B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A,同时生成化合物BD,②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性,③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。
(1)写出①中反应的化学方程式__ ____,
(2)写出②中盐的水溶液显酸性的原因(写出离子方程式)___ ___,
(3)这四种元素可组成原子个数比4∶1∶2∶1(按A、B、C、D顺序)的化合物,其名称为__ __。这四种元素又可组成原子个数比为4∶1∶1∶2(按A、B、C、D顺序)的化合物,其结构简式为__ ____,
(4)C元素的气态氢化物能还原CuO,生成Cu、C单质及A与D形成的化合物,该反应的化学方程式为_ _____。
8.某学生设计实验,欲选用下列试剂证明NaNO2既有氧化性,又有还原性。
试剂:酸性高锰酸钾溶液、硝酸、硫酸、碘单质、淀粉-碘化钾试纸。
回答:欲证明NaNO2的氧化性,所选用的试剂是__ ____,观察到的现象是_ ____。
欲证明NaNO2的还原性,所选用的试剂是__ ____ ,观察到的现象是___ ___。
【课后习题】
1.汽车尾气中的CO、NO都是城市空气中浓度较高的严重污染物,有关它们
的叙述不正确的是
A.CO、NO的燃烧产物分别是CO2和NO2
B.NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO2,但NO、NO2都不是HNO2的酸酐
C.化学上有一种说法:等电子体结构类似。CO与NO+(亚硝酰基阳离子)的微粒中最外层电子数之和相等,应具有类似的结构
D.在催化剂作用下,可通过反应:2CO+2NO→N2+2CO2来达到净化汽车尾气的目的
2.下列物质间发生化学反应:①H2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④P2O5+H2O,⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 ( )
A.①②③④ B.①③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
3.下列有关工业生产的叙述中, 错误的是 ( )
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C.将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D.炼铁的主要原理是在高温下, 用还原剂从铁矿石把铁还原出来
4.A、B、C是中学化学常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质,这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是____(用A、B、C字母填写)。
(2)单质乙必定是____(填“金属”或“非金属”),其理由是__ __
(3)单质乙的化学式可能是____,则化合物B的化学式是____。
5.在化工生产中,要用到一种无色、可溶于水的晶体:铝铵矾。该晶体是一种复盐,其主要成分是十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液,将发生一系列变化。
NH4+ +Al3+ +H2O→Al(OH)3↓+NH3↑
试回答:
(1)硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为___ ___;
(2)在逐滴加入浓NaOH溶液的过程中,产生的现象有:①溶液中出现白色沉淀;②有刺激性气味的气体产生;③白色沉淀量逐渐增多;④白色沉淀完全消失;⑤白色沉淀量逐渐减少。
请答出各种现象由先到后出现的顺序(用序号回答)____→____→____→____→____;
(3)写出滴入NaOH溶液的过程中,有关反应的离子方程式:①____;②______;③____。
专题(六) 非金属元素答案
例1Ge:第Ⅳ主族元素,最高正价+4;最高价氧化物GeO2。
Bi:第Ⅴ主族元素,最外层5个电子→满足8电子稳定结构应形成共价键数目:8-5=3→BiCl3→在BGO中铋为+3价→氧化物Bi2O3。
设BGO化学式为mGeO2·nBi2O3
有:2m=3n m∶n=3∶2 m=3 n=2
→BGO化学式为3GeO2·2Bi2O3 (或Bi4(GeO4)3)
例2答案:(1)H3PO4(2)2种(化合与复分解),5(3)O(O2与O3)、P(红磷与白磷)例3答案:(1)H2(2)2F2+2H2O→4HF+O2↑
(3)若D为N2,丙、丁分别是NH3和NO,在一定条件下可以反应(NH3、NO中N元素的化合价分别是-3、+2,0价居其中);若D为C,丙、丁分别是CH4与CO2,化合价分别是-4、+4,0价居其中,故理论上也可发生反应生成碳单质。
课堂练习
1A 2C 3C 4B 5D
6.(1)(NH4)2S O2 H2O(2)H2SO4 (3)HNO3
7.(1)C+H2O(气)→CO+H2(2)NH4++H2O→NH3·H2O+H+
(3)尿素H4NOOC—COONH4(4)3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O
8答案:硫酸、淀粉-碘化钾试纸淀粉-碘化钾试纸变蓝色。酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液的紫色消失。
课后习题
1A 2A 3C
4.(1)A、B(2)非金属;因为A+B→乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A、B中分别显正、负价,所以乙是非金属。(3)S(或N2)H2S(或NH3)
5.
(2)①→③→②→⑤→④;
(3)①Al3++3OH-→Al(OH)3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O
③Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O
专题(七 )课本实验的整合与拓展
【学习目标】
1.根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据,得出正确结论。
2.根据实验试题要求,设计基本实验方案。
【典型例题】
【例1】现有如下的实验用品:
(I)玻璃仪器及其他仪器:试管、锥形瓶、园底烧瓶、集气瓶、长颈漏斗、球形漏斗、分液漏斗、酒精灯、白玻片、火柴、橡胶管及部分组合仪器(双、孔橡皮塞与玻管的组合)
(II)化学药品:双氧水、二氧化锰、木条
请选择上述仪器并设计制备氧气的最佳实验装置,且收集一瓶氧气。
回答以下问题:
1. 从科学性、可行性、简约性、安全性角度分析,最佳实验装置中应该选择的仪器编号是______________(每种仪器只能取用一次);
2.仪器装配的原则是______________;
3.你在装配过程中第一个所选择的玻璃仪器是______;
4.仪器装配完成后的第一个实验操作是____________。
5.画出你所设计的实验装置图。
6.请设计一实验用于验证收集的气体是氧气,并叙述其检验过程。
【例2】硫酸亚铁的制备实验
要求:设计制备硫酸亚铁的实验方案
仅提供试剂是:含有油污及杂质(铁红或碳粉)的铁粉及10 mL 3 mlo/L H2SO4
实验目的:选择并评价硫酸亚铁制备的途径,进一步了解混合物分离的方法
反应原理:铁与硫酸反应制取硫酸亚铁
实验用品:
实验步骤:
实验现象记录及结果处理:
思考与讨论:
1. 为什么选用了3mol/L H2SO4溶液,而不用浓度更大一点的?
(提示:可考虑硫酸亚铁在常温下的溶解度)
2.为什么要乘热过滤?
(提示:要考虑硫酸亚铁在不同温度下的溶解度)
3.你认为在实验操作中的固-液分离有几种,具体适合于哪些情况?
【课堂练习】
1.可用滴瓶存放较长时间的试剂是( )
A.溴水 B.溶液 C.NaOH溶液 D.浓盐酸
2.向某待测无色溶液中滴入酚酞试剂,结果溶液呈红色,由此可得出的结论是( )
A.溶液中溶有NaOH B.溶质可能是
C.溶液中一定不含离子 D.溶液呈碱性
3.有一NaOH溶液长期存放在试剂瓶中,结果瓶底溶液呈浑浊状,其原因主要是( )
A.吸收空气中所致 B.NaOH与玻璃作用,而后吸收所致
C.NaOH中含有 D.溶液中的水分部分蒸发
4.有些固体药品长期存放时,若因密封不严,则瓶内会逐渐积聚一定量液体,以下各组中的每种药品都有可能出现这种现象的一组是( )
A.无水硫酸铜,生石灰,烧碱 B.红磷,烧碱,无水氯化钙
C.纯碱,芒硝,熟石灰 D.氯化镁,明矾,氯化钠
5.下列实验操作,正确的是( )
①中和滴定时,用标准液润洗滴定管,用待测液润洗移液管和锥形瓶,并在锥形瓶内滴入l mL指示剂
②配制物质的量溶液时,将称量好的溶质溶于盛有适量水的烧杯中,待溶解后立即倾入容量瓶中,继续进行洗涤和定容
③用NaOH溶液和可溶性铝盐溶液大量制取
④制取时,吸取NaOH溶液的胶头滴管的末端应插入溶液中,再逐渐注入NaOH溶液
⑤蔗糖加稀硫酸水解后,将水解液滴入银氨溶液,水浴加热后即可见银镜
A.①②③ B.②⑤ C.④ D.以上都不正确
6.有常用玻璃仪器组成的下列六种实验装置(根据需要可在其中加入液体或固体)
(1)能用做干燥二氧化硫气体的装置有________(填代号,下同)
(2)既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有________
(3)在氯气和铁反应实验中,能添加在制气和化合反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有________
(4)在乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验中,能添加在制乙烯装置和加成反应装置之间,达到控制气流使其平衡目的的是________
(5)若用C装置做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应实验,则其中广口瓶的作用是________.
7.有机物的C、H含量常用燃烧和与CuO灼烧等方法使之生成和水,测它们的质量求得有机物中碳和氢的百分含量,现有某固态有机物在加热情况下鼓入足量的氧气使其完全燃烧,今有如下仪器.
(1)为确定某固体有机物的最简式(实验式)下述仪器中最少需要的种类有________种,它们是________,其中要一前一后用两次的是________,(填仪器编号)其作用前者为________;后者为________.但为完成测定还缺少的一种重要仪器名称是________.
(2)为确定固体有机物是烃还是其含氧衍生物,实验依据是________.
(3)为确定其分子式还需知道下述中的
A.熔、沸点 B.定温、定压下蒸气密度
C.固定有机物的体积 D.重要的化学性质
8.某化学课外小组设计了如下图所示的实验装置,进行气体性质实验.图中箭头表示气体流向.A表示一种纯净、干燥的气体,B是另一种气体,反应进行一段时间后,装置乙中有红棕色气体生成.实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:、、、、NaCl、无水、、碱石灰等固体和、蒸馏水.
根据图中装置和反应现象请回答:
(1)丙中发生反应的化学方程式为______ ________
(2)丁中的干燥剂应选 ________,不选另一种干燥剂的理由是________.
(3)甲中发生反应的化学方程式为___________ _________
(4)戊中发生的主要反应的化学方程式为_________ ___________,此反应是(吸热、放热)________反应,可能发生的什么现象可以证明你的判断_____ ___.
(5)当乙中充满红棕色气体后,停止给丙加热,并关闭a、b两个活塞,若将已浸入冰水中,则乙中会出现的现象是_________,简述产生此现象的原因___________.
【课后练习】
1.有甲酸、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、乙醇、溴乙烷6种无色溶液,只用一种试剂便可将它们一一鉴别开来。这种试剂是( )
A、蒸馏水 B、FeCl3溶液 C、Cu(OH)2浊液 D、NaOH溶液
2.有三组物质:①NO2和溴蒸气;②乙醛、苯、硝基苯三种无色液体;③CaC2、CuSO4(无水)、CaCO3、Na2SO4、干燥的碱石灰(加有少量酚酞)五种固体,只要有水就能区别开的是( )
A、① B、①③ C、②③ D、①②③
3.验证乙酸乙酯密度,溶解性和水解三项性质的合理实验是( )
A、将其滴入水中,随即滴加碱液并迅速加热至沸腾
B、将其滴入沸腾的碱液中观察
C、将其滴入水中观察片刻,再滴加含有酚酞的碱液并缓缓加热
D、将其滴入沸腾的水中观察
4.为测定实验室长期存放的Na2SO3固体(含Na2SO4)的纯度,某化学课外活动小组设计了两种实验方案。准确称取Wg固体样品,配成250mL溶液。分成两组进行实验:
甲组:最取25.00mL上述溶液,加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,过滤,洗涤、干燥沉淀,称得沉淀的质量为mg。
乙组:最取25.00mL上述溶液,用a mol/L的酸性KMnO4进行滴定。消耗KMnO4溶液的体积为bmL。
(1)配制250mLNa2SO3溶液时,用到的主要实验仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和
、 。
(2)洗涤沉淀的方法是 。
(3)实验时,沉淀可以在 中进行干燥。
A.装有P2O5的球形干燥管 B.装有生石灰的干燥器 C.装有浓硫酸的洗气瓶
(4)在乙组实验中,KMnO4溶液应装在 滴定管(填“酸式”或“碱式”)中,滴定终点溶液颜色的变化是 ,若滴定终点读数时俯视液面,则所测纯度 (填“偏高”或“偏低”)。
(5)用乙组的实验数据,计算求得Na2SO3固体的纯度为 。
5.下图所示是进行木炭与浓硝酸反应,并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置,它具有无污染,现象明显的特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl2(做载体不参加反应),上层是红热的木炭。实验时慢慢将浓硝酸滴到木炭上,反应即开始进行且能长时间剧烈反应。
请回答下列问题:
(1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式
______________________________________
(2)该反应的反应热△H________O(填“>”或“<”),
这一结论的实验证据是__________________;
(3)实验中具支试管A内出现的现象是
________________________________________;
(4)试管B内出现的现象为
_________________________________,
澄清石灰水中发生主要反应的离子方程式为__________________ ______;
(5)某学生在实验临近结束时,发现滴管中的浓硝酸难以滴下。若要再滴人几滴浓硝酸使木炭反应完全,最简单的办法是__________________________ ____。
专题( 七)课本实验的整合与拓展答案:
例题答案例1【答案】1、B、D、I、J、M。 2、2从左到右,从下到上。 3、B。
4、气密性检查。5、略6、用带有余烬的木条伸入集气瓶中,使木条复燃。
用火柴点燃酒精灯,在酒精灯点燃木条,吹灭,将带有余烬的木条伸入集气瓶中,并使其复燃,证明收集的气体为氧气。
例2【答案】实验名称:硫酸亚铁的制备
实验用品:50mL烧杯2只、玻璃棒、量筒、长颈漏斗、酒精灯、胶头滴管
火柴、滤纸2张、铁架台、铁圈、石棉网、托盘天平、铁粉、3 mlo/L H2SO4
实验步骤:
1、称量与清洗:
用托盘天平称取含有杂质的铁粉2g,置于50mL烧杯之中,加入10mL左右的稀氢氧化钠溶液,搅拌并加热至沸,稍冷、沉降,倾倒去上层清液,再加入蒸馏水20mL左右,搅拌、沉降,倾倒去上层清液。反复多次,直至溶液呈中性。
2、生成硫酸亚铁
在上述烧杯中加入10mL 3mol/L H2SO4溶液,让铁粉与硫酸充分反应,可用酒精灯微微加热,充分反应约20分钟。
3、乘热过滤
将上述溶液乘热过滤(动作要快。为什么?),得到硫酸亚铁的过饱和溶液,冷却至室温,得到硫酸亚铁的晶体。
4、获取晶体
将操作3所得混合物再一次过滤,并用蒸馏水洗涤2-3次,可得到硫酸亚铁的晶体。
5、实验结束工作完成。
实验现象记录及结果处理:
1.理论上可获得晶体的质量2.实际获得的晶体的质量3.存在误差的原因分析
课堂练习
1.B 2.D 3.B 4.B 5.C
6.(1)AEF(2)AB (3)AF(或AEF)(4)D(5)安全瓶防止碱液倒吸
7.(1)4 a、d、f、h h吸收 吸收 天平
(2)试样质量=碳元素质量+氢元素质量为烃
试样质量>碳元素质量+氢元素质量为烃的含氧衍生物
(3)B
8.(1)
(2)碱石灰;无水只能吸水,不能吸收.
(3)(或)
(4);放热;反应开始后断开电键K,铂丝能继续保持红热.
(5)气体颜色变浅;发生反应:,属于放热反应,达到平衡后,若降低温度,平衡向右移动,浓度减少,浓度增大,而无色,所以气体颜色变浅.
课后练习答案
1.C 2.D 3.C
4.(1)天平、250mL容量瓶
(2)加水没过沉淀,水滤出后重复操作
(3)B
(4)酸式;无色变成紫色;偏低
(5)63ab/20W×100%
5.(1)C+4HNO3===4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)小于;不再给木炭加热后反应仍能维持较长时间
(3)炭块保持红热,试管内有红棕色气体生成
(4)试管内有红棕色气体生成,石灰水变浑浊;Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;
(5)摇动试管B,使上部的气体溶于石灰水。(其他合理答案也可)
专题(八 )课本实验的整合与拓展
――气体实验室制法
【学习目标】
1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)
2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图
3.根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据,得出正确结论
【典型例题】
【例1】 下列 5 个有 SO2 气体产生反应中:
①S + O2 SO2 ②Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ H2O
③Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
④C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O
⑤4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
(1)适宜于作实验室制取 SO2 气体的反应有 (反应式前的序号,下同)。
(2)现有一套实验室用 MnO2 和 HCl(浓)反应制取 Cl2 的装置,若采用该装置制取 SO2 气体,则应选择的反应原理是 。
【例2】下列装置都可用作实验室发生氨气的装置:
若选用A装置,则制取氨气的化学方程式是 ;若选用B装置,则制取氨气的化学方程式是 ;若选用C装置,则可选用浓氨水和 (选填:①NaOH溶液 ②NaOH固体 ③CaO固体 ④NH4Cl溶液),其制取原理是(可以写反应方程式) 。
【例3】 有一乡村中学由于条件所限,仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个学生找来铝制废牙膏皮,各自设计了一种装置,制取并收集一试管氢气。
(1)哪个学生设计的装置比较合理? ,用较合理的装置制取氢气,要使氢气充满收集氢气的试管,应该采取的措施是 。
(2)实验室还可用 代替稀硫酸与铝反应制取氢气,其反应的离子方程式为 (必须与上述反应原理不相同)。
【例4】 如图装置,当浓盐酸与重铬酸钾[K2Cr2O7(s)]共热时产生气体单质X,经过A、B两瓶,在C处X与热的白色晶体反应,最后在D瓶内壁有紫黑色晶状物,请回答:
⑴制取气体X时,需要用到的玻璃仪器有 。
⑵要得到纯净的气体X,A瓶盛有 ,其作用是 ;B瓶盛有 ,其作用是 。
⑶若C处白色晶体其焰色为紫色,则C的电子式为 ,D瓶内壁的晶状物是 ,可用 来洗涤。
⑷在C处加热的目的是 。
⑸E装置中盛有碱石灰,其作用是 。
⑹该装置存在缺点为 。
【课堂练习】
1.实验室利用Zn和稀HCl反应制取H2,下列措施中,不能提高化学反应速率的是( )
A.增大盐酸的浓度 B.给反应液加热
C.向溶液中加入少量硫酸铜溶液 D.向溶液中加入醋酸钠晶体
2.按下列实验方法制备气体,合理又实用的是( )
A.锌粒与稀硝酸反应制备氢气 B.向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl
C.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D.大理石与浓硫酸反应制备CO2
3.下列盛放试剂的方法正确的是 ( )
A.浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
C.氢氧化钾溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
4.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.在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
5.能证明乙酸是弱酸的实验事实是 ( )
A.乙酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳 B.乙酸和锌反应,速率比同浓度的盐酸慢
C.乙酸钠溶液的pH大于7 D.乙酸能使石蕊试液变红色
6.回答下面问题:
(1)在进行沉淀反应的实验时,如何认定沉淀已经完全?
答: 。
(2)中学化学实验中,在过滤器上洗涤沉淀的操作是
。
7.某化学课外小组欲用固体与液体反应(不需加热),快速简便制取一满瓶(125mL)干燥的氧气。
(1)从A~G中所提供的仪器(或装置),选出所需要的(填序号) ;除导管及胶管外,还需要的仪器用品有 。选用的试剂为 。
(2)用上述所选的气体发生装置,除可制取O2、H2、CO2外,请写出还可用此装置制取的两种其它气体与制取该气体所需的试剂。
8.下图是实验室制 取Cl2 并以Cl2 为原料进行特定反应的实验:
(1)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。 通过C瓶后进入D,D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(气),试写出D装置中反应的化学方程式___________ _ ______;装置C的作用是______________________________。
(2)E处石蕊试液的现象是____________________,其原因是_______________ 。
(3)若将E处溶液改为石灰水,反应过程的现象是___________________
A. 有白色沉淀生成 B. 无白色沉淀生成 C. 先生成白色沉淀,然后沉淀消失
(4)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2 产生,此时B中的现象是__________________,B的作用是 。
【课后练习】
1.实验室可用下图所示的装置干燥、收集某气体R,并吸收多余的R,则R是( )
A.CH4 B.HCl C.Cl2 D.NH3
2.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.浓H2SO4;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
3.右图是一种试验某气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是 ( )
A.浓H2SO4 B.饱和NaCl溶液
C.浓NaOH溶液 D.浓NaBr溶液
4.实验室提供以下常用仪器,供完成下列气体制取实验时选用(不可重复选用)。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
(1)实验室采用加热高锰酸钾晶体制取O2时,其发生装置必需选用上述仪器中的(填写序号,下同) ,还缺少的仪器是 。
(2)过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,常温下是一种无色液体,它在土豆块的催化作用下能迅速分解,放出氧气。若实验室采用该反应原理制取O2,并且在实验过程中可以随时添加双氧水,上述仪器中必需使用的有 。
(3)若直接使用右图所示装置收集O2,O2由 口进入;若将装置中充满水,O2由 口进入。该装置除收集气体外,还可用作 。
5.草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4·xH2O,为测定x值进行下列实验:
(1)称取W g草酸晶体,配成100.0 mL溶液。
(2)取25.0 mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸后,用浓度为a mol·L-1KMnO4溶液滴定。
KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O(未配平)
回答下列问题:
①实验(1)中,为配制准确的草酸溶液,必须使用的仪器有__________________ __________________________________________;
②实验(2)中,滴定时,KMnO4溶液应盛在___________中(填酸式或碱式滴定管);
③若滴定用的KMnO4溶液因放置而变质,浓度偏低,则根据实验求出的x值______(填偏高、偏低、无影响);
④滴定终点时,锥形瓶内溶液颜色变化是__________________________________;
⑤若滴定终点时,共用去KMnO4溶液V mL,求草酸溶液的物质的量浓度及x的值。
6.用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(仪器可选择使用,N2和O2的用量可自由控制)。
已知:①NO+NO2+2OH-→2NO+H2O②气体液化温度:NO2 21℃ NO -152℃
试回答:(1)仪器的连接顺序(按左→右连接,填各接口的编号)为 。
(2)反应前先通入N2目的是 。
(3)确认气体中含NO的现象是 。
(4)装置F的作用是 。
(5)如果O2过量,则装置B中发生反应的化学方程式为:
。
专题(八 )课本实验的整合与拓展答案:
例题例1答案 (1)②③ (2)③
例2答案 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3·H2O NH3↑+H2O
②(或③) 浓氨水中存在下列平衡:NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH—,加入NaOH固体,上述平衡逆向移动(或CaO+NH3·H2O= NH3↑+Ca(OH)2)
例3答案(1)乙 将小试管伸入的试管底部,待小试管中充满气体后,再慢慢将大试管提起(2)NaOH溶液 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
例4答案 ⑴分液漏斗、烧瓶、导管、酒精灯
⑵饱和食盐水 吸收Cl2中混有的HCl 浓H2SO4 吸收Cl2中混有的H2O
⑶ I2 酒精等 ⑷使生成的I2升华,与其他固体分离
⑸吸收多余的Cl2,防止污染空气 ⑹连接C、D的导管易被I2堵塞
点评 本实验的目的是制取I2。
课堂练习
1D 2C 3D 4C 5C
6.(1)在上层清液中(或取少量上层清液置于小试管中),滴加沉淀剂,如果不再产生沉淀,说明沉淀已经完全
(2)向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次
7. (1)AEC或AFC 火柴、玻璃片 Na2O2、水(或MnO2、H2O2)、碱石灰或浓硫酸
(2) ①NH3 浓氨水、生石灰 ②C2H2 电石、水或饱和食盐水或其它合理答案
8. (1) 2Cl2+C+2H2O4HCl +CO2 提供D处所需的水蒸气 (2)石蕊试液先变红色,后变无色 生成的HCl使石蕊试液变红。未反应完的Cl2 与H2O作用产生HClO,HClO的漂白作用使红色消失 (3)B (4)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 瓶中的气体呈黄绿色 贮存少量 Cl2,避免Cl2 对环境的污染
课后练习
1D 2B 3B
4.(1)①③④ 带导管的单孔橡皮塞 (2)②⑥(3)b a 干燥装置(或洗气装置
5.⑴容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、托盘天平 ⑵酸式滴定管 ⑶偏低 ⑷溶液颜色变为紫色 ⑸0.1aV (50W/9aV)-5
6.(1)1 5 4 10 11 6 7 2 (10和11可颠倒) (2)驱赶装置中空气,防止反应产生的NO被氧化 (3)通入O2后装置(D)中有红棕色气体生成 (4)分离NO和NO2(或使NO2液化或其他合理答案) (5)4NO2+O2+4NaOH→4NaNO3+2H2O
专题(九)探究实验的设计与评价
学习目标
1、能够根据实验试题的要求,设计和评价简单实验方案。
2、学会识别和绘制典型的实验仪器装置图。
3、培养各部分实验知识与技能综合应用的能力。
典型例题
例题1:实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O
试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量(mCuO、mH2O)时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
①仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用) ; d中浓硫酸的作用是 , ;实验完毕时观察到a中的现象是 ;
②列出计算Cu的相对原子质量的表达式 ;
③下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)
(a)CuO未全部还原为Cu (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu
(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有 。
(a)、mCu、mCuO (b) mN2、 mH2O (c)、mCu、mH2O (d)、mNH3、 mH2O
例题2:实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物是棕红色、易潮解,100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(I)和(II)所示。试回答:
(1)B中反应的化学方程式为:__________________________________________;
(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是:
___________________________________________________________________________。
(3)D中反应化学方程式为:_____________________________________________。
(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是:__________________________________________ 。
(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是:_________________________________________。
如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:
____________________________________________________________________________。
课堂练习
1.为证明盐的水解是吸热的,四位同学分别设计了如下方案,其中正确的是
A、甲同学:在醋酸钠溶液中滴加2滴酚酞试剂,加热后红色加深,说明盐类水解是吸热的。
B、乙同学:在盐酸中加入氨水,混合液温度上升,说明盐类水解是吸热的。
C、丙同学:将硝酸铵晶体溶于水,水温降低,说明盐类水解是吸热的。
D、丁同学:在氨水中加入氯化铵固体,溶液的pH变小,说明盐类水解是吸热的。
2.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为 ( )
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
3.某溶液含有较多的 Na2SO4 和少量的 Fe2(SO4)3 ,若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量 H2SO4 溶液②加金属 Na ③结晶④加过量 NaOH ⑤加强热脱结晶水⑥过滤。正确的操作步聚是 ( )
A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③② D.②⑥①③⑤
4.某溶液中含有OH—、CO32—、SO42—三种阴离子,要求只取一次待测液就能将阴离子都检验出来,试设计一种简便的检验方法。
5.某研究性学习小组在做Na2O2与水反应实验时,发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红色,但红色很快褪色,甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测:
甲:因为反应后试管很热,所以可能是溶液温度较高使红色褪去。
乙:因为所加水的量较少,红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。
丙:Na2O2具有强氧化性,生成物中O2、H2O2(可能产物)等也具有强氧化性,可能是氧化漂白了红色物质。
⑴验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________________________,验证乙同学的推测是否正确的方法是_____________________________________;当出现_________________________________________现象时,即可说明丙同学的推测正确。
⑵有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2,其实验方法为:称取2.6g Na2O2固体,使之与足量的水反应,测量产生O2的体积,与理论值比较,即可得出结论。
①测量气体体积时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用右图装置中的______,理由是__________________________。
②若在标准状况下测量气体的体积,应选用的量筒的大小规格为________(选填“100mL”、“200mL”、“500mL”或“1000mL”)。
6.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 ag.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bg.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:
⑴如何检查装置的气密性? 。
⑵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)。
⑶测量收集到气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?
。
7.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。
8.CO2气体是大气产生温室效应、使地球变暖的气体之一。某学生参加课外环保小组,测定校办工厂排出废气中CO2(含杂质SO2)的含量,他准备将CO2变成沉淀,然后测沉淀质量