考点1 物质的组成和分类
考点聚焦
1. 掌握分子、原子、离子、原子团、元素等概念。
2. 掌握混合物、纯净物、单质、化合物、金属、非金属的概念
3. 掌握氧化物、酸、碱、盐概念及相互关系。
4. 了解同位素和同素异形体。
知识梳理
一、原子、分子、离子、元素、同位素、同素异形体的概念
1.原子是 。
2.分子是 。思考:是否可理解为分子是保持物质性质的微粒?
3.元素是 。思考:质子数相同的微粒一定是同一种元素吗?
4. 同位素是 。
5. 同素异形体是 。
二、物质的分类
1.将物质分为纯净物与混合物,是依据所含物质种类是不是一种来区分的。
纯净物 混合物
概念 由________组成 由_______物质组成
区别 物质种类 只有一种 至少有两种
组成特点 固定 不固定,各成分保持其原有性质
表达式 能用一个化学式表示 不能用一个化学式完整表示
联系
纯净物混合物
2.将纯净物分为单质和化合物,是依据组成纯净物的元素是不是一种来区分的。
单质 化合物
概念 由_________组成的纯净物 由_______组成的纯净物
区别 ①只由一种元素组成;②不能发生分解反应 ①至少由两种元素组成;②在一定条件下可能发生分解反应
相同处 都是纯净物
判断依据 ①前提是纯净物;②只含有一种元素 ①前提是纯净物;②含两种或两种以上元素
3.将无机物分为氧化物、酸、碱和盐四类,其依据是物质组成和性质上的不同。
氧化物是指由___________种元素组成,且其中一种为__________元素的化合物(注意氧化物与含氧化合物的区别和联系)。 将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物,是依据氧化物跟酸或碱反应的情况来区分的。
酸性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物
实例
性质
思考:酸性氧化物与非金属氧化物的关系,碱性氧化物与金属氧化物的关系。
试题枚举
【例1】下列叙述正确的是
A.非金属氧化物都是酸性氧化物 B.碱性氧化物都是金属氧化物
C.酸酐都是酸性氧化物 D.酸性氧化物都不能跟酸反应
解析 非金属氧化物不都是酸性氧化物,如水、一氧化碳、一氧化氮等氧化物就属于不成盐氧化物,所以A不正确。酸性氧化物也称为酸酐,但多数有机酸的酸酐却不是酸性氧化物,如乙酸酐的结构简式为: ,是两分子乙酸脱一分子水的产物,它不属于酸性氧化物。所以C不正确。酸性氧化物一般不能和酸反应,但二氧化硅能与氢氟酸反应,生成四氟化硅气体和水:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O D选项也不正确。只有碱性氧化物都是金属氧化物的说法是正确的。答案 B
【例2】1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CC2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3),有关化学反应为: Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 总反应:2O3→3O2
①在上述反应中臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是 ( )
A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
②在叙述中O3和O2是 ( )
A.同分异构体 B.氧的同位素 C.同系物 D.氧的同素异形体
解析 由题中所给的有关的化学反应可知,在上述反应中,氯原子所起的作用是促进臭氧分子转化成氧气分子,而它本身在反应前后并未发生变化。根据催化剂的概念:能改变其他物质的反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后没有改变的物质为催化剂。由此可知Cl的作用是起催化作用,所以Cl为催化剂,在第一问中,D选项为正确答案。O3和O2是由同种元素形成的不同种单质,故D选项为正确答案。答案 D
考点2 物质的性质、变化与无机反应基本类型
考点聚焦
1. 理解物质物理性质、化学性质与应用。
2. 理解化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型。
知识梳理
一、 物质的性质
1.物理性质: 2.化学性质:
注意:区分物理性质和化学性质时一定要抓住“是否需要发生化学变化才能表现出来”这个特点。
二、 化学变化的基本特征
从宏观上看,生成新物质的变化是化学变化;从微观上看化学变化的实质是原子的重新组合。与化学变化的基本特征对比,物理变化没有新物质生成,从微粒上看,构成原物质的粒子本身并没有发生变化。
三、四种基本反应类型
化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应
定义
形式
举例
思考:画出反映四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图。
试题枚举
【例1】古诗词是古人为我们留下的宝贵的精神财富。下列诗句只涉及物理变化的是()。
A. 野火烧不尽,春风吹又生 B. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C. 只要功夫深,铁杵磨成针 D. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
解析:选项A、B、D均涉及有关燃烧的知识,属于化学变化;“铁杵磨成针”只是发生了形变,属于物理变化。答案:C
【例2】关于化学反应A+B=C+D下列说法中正确的是( )。
A.若生成物C和D分别是盐和水,则反应物一定是酸和碱
B.若A和C是单质,B和D是化合物,则该反应一定是置换反应
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C和D可能是两种沉淀
D.若A、B各取10g混合,使其充分反应,则C、D质量的总和一定等于20g
解析:对一个概念作出判断应弄清它的含义,把握它的实质。B、C符合概念和反应规律,正确。A中由于生成盐和水的反应可以在多种物质类别间发生,如:碱和酸性氧化物,酸和碱性氧化物之间也都能生成盐和水。D中A、B各10g物质可能恰好反应完,也可能其中一种没有反应完,则生成物的总和应≤20g。答案:B、C。
【例3】下列过程不涉及化学变化的是( )
A.甘油加水作护肤剂 B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味
D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
解析:化学变化与物理变化的本质区别是:是否有新物质生成。甘油稀释后仍具有吸湿性,可做护肤品,该过程不涉及化学变化。明矾溶于水后,发生反应:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 产生氢氧化铝胶体,从而可净化水。烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味的原因是过程中发生了 CH3COOH + C2H5OH →CH3COOC2H5+ H2O ,产生了具有香味的乙酸乙酯的缘故。烧菜用过的铁锅,由于在潮湿的环境中发生了电化腐蚀,Fe最终被氧化成Fe2O3 nH2O而出现红棕色斑迹,后三者都是化学变化过程。答案:A
考点3 离子反应、离子方程式
考点聚焦
1. 理解离子反应的本质。
2. 能进行离子方程式的书写及正误判断。
3. 能应用离子反应判断离子在溶液中以能否大量共存。
知识梳理
一、电解质的有关概念
1.电解质导电的原因及影响因素
根据 ,可以判断是否为电解质。
(1)离子化合物在熔化状态时都能导电,因此都是电解质。有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难导电,如BaSO4、AgCl等。
(2)共价化合物在水溶液中可电离的为电解质,相反为非电解质。如HCl、H2SO4、HNO3等,在液态时虽不导电,但水溶液能导电,是电解质。
(3)有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等,其水溶液也可导电,但它们却是非电解质,原因是它们在水溶液中并不能电离出离子,只是与水发生反应产生电解质而引起导电。
(4)氯水、铁、石墨等尽管能导电,但既不是电解质,又不非电解质。
2.强电解质和弱电解质
强电解质是指 。
弱电解质是指 。
强酸:
强电解质 强碱: ………………
大多数盐(含难溶盐): …………
弱酸: ……
弱电解质 弱碱: ………………
少数盐:Pb(CH3COO)2…………
二、离子反应:离子反应是指 。
1.离子反应的类型及其发生的条件
(1)复分解反应:这类离子反应又叫离子互换反应,其反应条件是:产生深沉、产生气体或产生难电离的物质如:BaSO4+H2SO4═BaSO4↓+2H2O
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+2H2O NH4Cl+NaOH═NH3·H2O+NaCl
这些反应的共同特点是:反应后溶液中自由移动的离子数目减少,因此离子互换反应一般是朝着溶液离子浓度减少的方向进行。
(2)氧化还原反应:这类离子反应发生的条件是: 。
2.书写离子方程式时应注意的问题
(1)离子反应是在溶液中进行反应的,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式,如NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热,
(2)单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式;
(3)多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆写。如NaHCO3溶液和稀硫酸
反应:HCO3-+H+═CO2↑+H2O
(4)对于微溶物的处理有三种情况:①在生成物里有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时,应写成离子的形式。如CO2气体通入澄清石灰水中:③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液: Ca(OH)2+CO32-═CaCO3↓+2OH-
(5)操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。如:
①少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液〔此时碳酸氢钙过量〕中,有:
②少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液〔此时氢氧化钠过量〕中,有:
3.检查离子方程式书写是否正确的几个原则
⑴必须满足三个守恒原则 ①元素守恒 ②电荷守恒 ③电子守恒(价守恒)
(2)正确把握与“量”有关的反应原则
①某物质若其阴、阳离子都参加了反应,且都反应完全,则方程式中,该物质阴、阳离子个数比应与化学式中组成一致,如Ba(OH)2与H2SO4溶液反应,离子方程式为:
Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
②若反应物之间由于量比不同可发生反应时,必须结合量比书写。如Ca(OH)2与NaHCO3反应,有两种情况:若Ca(OH)2过量:
若NaHCO3过量:
(3)注意反应条件的原则
①温度条件:NH4Cl与NaOH溶液反应时,只有在浓溶液且加热条件下,才可写成NH3↑,否则写成NH3·H2O。
②浓度条件:如铜与硝酸的反应 浓:
稀:
③注意实验操作条件:如Na2CO3溶液与稀盐酸之间的反应,若将少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加时:先发生: ;后发生: ;若将少量Na2CO3往多量HCl中滴加时: 。
三、判断溶液中离子共存的规律
同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子便不能在同一溶液中大量共存.
(1) 生成难溶物或微溶物:如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。
(2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-、H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等不能大量共存。
(3) 生成难电离的物质:如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱或沉淀;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存。
(4) 发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)因在溶液中(特别是在酸性溶液中)发生氧化还原反应而不能大量共存。
试题枚举
【例1】下列离子方程式正确的是
A.NaHSO3溶液与NaOH溶液反应:HSO+OH-=SO+H2O
B.少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液:CO2+OH-=HCO
C.Fe与盐酸反应产生H2:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氨水和醋酸溶液混合NH3·H2O+CH3COOH=NH+CH3COO-+H2O
解析: 判断离子方程式的正误应注意①是否符合客观实际;②应该用化学式表示的(气体、沉淀、水、弱酸、弱碱、氧化物、单质等)是否写对,应该删掉的离子是否删去;③是否配平,电子转移是否合理.据此检查各选项,A、D正确.B错,因少量的CO2通入足量的NaOH溶液中,应生成CO.正确的写法为:CO2+2OH-=CO+H2O C错.因不符合客观实际,应生成Fe2+.正确的写法为:Fe+2H+=Fe2++H2↑答案: AD
【例2.】下列各组离子中,能在强酸溶液里大量共存,并且溶液呈无色透明的是
A.MnO,K+,Na+,SO B.Na+,K+,HCO,Cl-
C.Mg2+,NH,Cl-,NO D.Ba2+,K+,S2-,SO
解析:对于离子能否共存问题:必须考虑两个问题,一看同组离子是否发生反应(复分解或氧化还原),二看是否满足题干要求.有颜色离子:Fe3+,Fe2+,Cu2+,MnO……
强酸性(或强碱性),说明溶液中除离子组内各离子外,还应有H+或(OH-),典型的氧化性离子(如Fe3+,MnO,Cr2O等)和典型的还原性离子(如Fe2+,S2-,I-,SO等)在溶液中会发生氧化还原反应.据以上分析得此题正确选项为C.答案:C
【例3】(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,请写出发生反应的离子方程式: 。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2 溶液,请写出此步反应的离子方程式 。
解析:题目要求NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应呈中性,也即要求写出的离子方程式属于下列反应 2NaHSO4 + Ba(OH)2 = 2H2O + Na2SO4 + BaSO4↓。则离子方程式为:2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 ↓ + 2H2O 。若向上述溶液中继续滴加B(OH)2,则有 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ 答案:2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 ↓ + 2H2O
Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓
考点4 氧化还原化学反应
考点聚焦
1.理解氧化还原反应的本质和特征
2.从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念
3.会比较与判断氧化性或还原性强弱
4.知道常见的氧化剂和还原剂
知识梳理
一、 理解氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的实质是电子的 (包括电子的得失或电子对的偏移),特征是反应
前后 ;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后 是否发生了变化这一特征。
二、 从多个角度理解氧化剂和还原剂等基本概念
判断氧化反应、还原反应及氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物时可抓住下表中的关系:
反应物 变化特点 生成物
还原剂 失、高、氧---氧化反应 氧化产物
氧化剂 得、低、还---还原反应 还原产物
三、氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
[练 习]下列微粒:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、Cl-、S2-、I-、MnO4-、ClO3-、NO3-、SO32-、S、Cl2、Na、H2;其中只有氧化性的是 ;只有还原性的
是 ,既有氧化性又有还原性的是 ;
[思考]如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 性;物质中元素具有最低价,该元素只有 性;物质中元素具有中间价态,该元素既有 又有 性。对于同一种元素,价态越高,则 性越强,价态越低,则 性越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:B>a,还原性:A>b
氧化剂的氧化性越强,则其对应的 产物的还原性则越 ;还原剂的还原性越强,则其对应的 产物的氧化性则越 。
(3)根据金属活动性顺序表
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越 ,其阳离子的氧化性就越 。
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。
四、知道常见的氧化剂和还原剂
在中学化学中,常用作氧化剂的物质有: 、 、 、 、 、
等;常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如 、 、 ,以及 、
、 等。
试题枚举
【例1】下列反应中,属于非氧化还原反应的是 ( )
A.3CuS+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH =5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH =2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7 =2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析:解答此类题的关键是正确判别元素的化合价。答案:D
【例2】对于反应IBr+H2O=HBr+HIO的说法正确的是( )
A.IBr只作氧化剂 B.IBr只作还原剂
C.IBr既是氧化剂又是还原剂 D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂
解析:解答这一题的关键是正确判别共价化合物IBr、HIO中I、Br元素的化合价。答案:D
【例3】常温下,在下列溶液中发生如下反应 ①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,则下列反应中能进行的是( )
A.Z2+ A2+—— A3++ Z- B.A3++ Z——— A2+ + Z2
C.XO4-+ A2++ H+—— X2++ A3+ + H2O D.B2+X2++OH———B-+XO4—+H2O
解析:解这一题时先根据氧化还原反应的规律:强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b),正确判断出有关微粒氧化性或还原性的强弱顺序,再将选项项中提供的反应用同样的方法判断后,观察与题给条件得出的结论是否一致,如果说是一致的,则可以发生,否则不能。答案:A、C
【例4】G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有以下的转换关系(未配平)
1 G Q+NaCl 2 Q+H2O X+H2
3 Y+NaOH G+Q+H2O 4 Z+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. QGZYX B. GYQZX C. GYZQX D. ZXGYQ
解析:1为歧化反应(同一反应中同种元素的化合价既有升高又有降低),Q中氯元素的化合价大于G;2中H元素的化合价降低,则氯元素的化合价升高,故X中氯元素的化合价大于Q;3也是歧化反应,Y中氯元素的化合价大于G而小于Q;故Z中氯元素的化合价大于Q,而小于X中氯元素的化合价。 答案:B。
考点5 物质的量与阿伏加德罗常数
考点聚焦
1.掌握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
2.理解阿佛加德罗常数的涵义。
3.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)之间的相互关系。
4.掌握有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。
知识梳理
一、掌握物质的量、阿佛加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
1.1mol任何粒子集体所含的粒子数与0.012kg 中所含的原子数相等,约为 ,把 叫做 常数,并作为一个 ,符号为 。物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,必须指明粒子的种类并且要用化学式来表示。
[讨论]下列说明是否正确?为什么?
(1)0.5mol氧气 ;(2)0.2mol氢分子 ;(3)0.3mol钠离
子 ;(4)10mol氮 ;(5)4 mol苹果 。
2.1mol任何粒子集合体都含有 个粒子;而任何粒子或物质的质量在
以 为单位时,其数值都与该粒子的 或 相等。
将 叫做摩尔质量。摩尔质量的符号
为 ,单位常用 或 。
物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)三者之间的关系式是:n=
3.物质体积的大小取决于构成这种物质的 、 和 这三个因素。 叫气体摩尔体积,用符号 表示,通常将 ℃、 Pa时的状况称为标准状况。标准状况下的气体摩尔体积为 。
4.在相同的 和 下,相同体积的任何 都含有 的粒子。
[讨论]下列有关气体的叙述中,错误的是( )
A. 不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
B.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
C. 一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
D. 在标准状况下,的混合物
[练习](1)标准状况下:22g CO2的体积是 ,其中所含分子数与 gO2相同。(2)0.01 mol某气体的质量是0.28g,该气体的摩尔质量是 ;在标准状况下,
该气体的密度是 。(3)相同条件下,CH4与O2的质量比是1:8时二者的体积比是 。
5.以单位 溶液里所含 B的 来表示溶液组成的物理量,叫B的物质的量浓度。符号为 ,常用的单位是 (或 )。
[练习](1)2gNaOH溶于水配制成 mL溶液时其物质的量浓度为2mol/L。
(2)现欲配制200mL0.2mol/L Na2SO4溶液,则需要用 mL 1mol/L的Na2SO4溶液加水稀释而成。从稀释而成的溶液中取出10 mL则其中含有的钠离子是 个。
(3)把2.24LHCl气体溶于水,配制成250mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为 ,若其密度为1.1g/mL,则其溶质的质量分数是 %。
二、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,并能根据上述关系图进行有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。 V气体(标准状态)(L)
粒子数(N) 物质的量(n) 物质的质量(g)
V溶液(L)
请你将上述关系图的转化方法标出来。
试题枚举
【例1】如果我们规定12C的相对原子质量为24,且0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),那么下列几种物理量会有变化吗?若有,请说明变化结果。
(1)一个12C原子的质量 (2)阿伏加德罗常数(NA) (3)摩尔质量
(4)O2的相对分子质量 (5)气体摩尔体积 (6)g C2H5OH的物质的量
(7)98%()硫酸的物质的量浓度 (8)44gCO2所含的分子个数
解析:(1)在规定12C的相对原子质量为24时,实际上是把作为相对原子质量的标准从原来用12C质量的1/12,改为1/24,但是单个碳原子的质量并没有因此而发生改变;(2)原来是以0.012kg12C所含有的碳原子数作为阿伏加德罗常数(即6.02×1023),现在用0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),很明显0.024kg12C中所含的原子个数是0.012kg12C中所含的原子个数的2倍;故阿伏加德罗常数(NA)变为原来阿伏加德罗常数的2倍(即2×6.02×1023);(3)原来所称摩尔质量,实质上是指1摩尔物质的质量即6.02×1023个微粒集体的质量,当作出了上述规定后,1摩尔所含的粒子数已经变成了原来的2倍,故其质量也就为原来的2倍;(4) 原来氧分子的相对分子质量=氧分子的质量/12C质量的1/12,现在氧分子的相对分子质量=氧分子的质量/12C质量的1/24,即作为相对原子质量的标准变为了原来的一半,而氧分子的质量是固定的,故氧分子的相对分子质量变为原来的2倍;(5)气体摩尔体积是指在一定的温度和压强下, 阿伏加德罗常数个气体分子所占有的体积,由于阿伏加德罗常数已经变成了原来的2倍,气体摩尔体积当然也就是原来的2倍了;(6)根据公式:物质的量(n)=物质的质量(m)/物质的摩尔质量(M),在新的条件下由于摩尔质量变成了原来摩尔质量的2倍,等质量的物质的“物质的量”则等于原来的一半;(7) 溶质的物质的量浓度(CB)=溶质的物质的量(n)/溶液的体积(V),在单位体积的98%()硫酸中所含溶质——硫酸的质量是不变的,但由(6)中所述可知,其物质的量(n)变成了原来的一半,故物质的量浓度变为原来的0.5倍;(8) 不论作为相对原子质量的标准如何变化,单个CO2分子的质量并未变化,故一定质量的CO2所含的分子个数是不会发生变化的。
答案:(1)不变(2)变为原来的2倍(3)变为原来的2倍(4)变为原来的2倍(5)变为原来的2倍(6)变为原来的0.5倍(7)变为原来的0.5倍(8)不变
【例2】下列说法中,正确的是( )
A.KOH的摩尔质量是56g B.一个碳原子的质量就是其相对原子质量
C.硫原子的质量就是硫的相对原子质量 D.氦气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
解析:摩尔质量的单位应当是g/mol,而不是g,故A不对;碳原子的相对原子质量是指拿一个碳原子质量除以一个12C原子质量的1/12所得的比值;硫原子的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的比值才是硫的相对原子质量,所以B、C均不对;答案D
【变式】在一定条件下,16g A和20g B恰好反应生成4.5g D和C。在相同条件下,8g A与15g B反应可生成0.125mol C和D。从上述事实中可推知C的分子量为 。
解析: 根据质量守恒定律可知,16g A和20g B恰好反应时生成4.5g D和31.5gC;在相同条件下,8g A与15g B反应(根据上述反应中A和B的比例关系可知B是过量的)时则应当生成 15.75gC,题目给出的是生成0.125mol C,根据摩尔质量(M)=物质的质量(g)/物质的“物质的量(n)”,可以计算出M=126g/mol,所以C的相对分子质量为126。
【例3】用NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
B.28g氮气与40g氩气所含的原子数目相等,都是NA个
C.2.3g钠由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA
D.18g重水(D2O)所含的电子数为10NA
解析:]根据摩尔的定义,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数(NA)个微粒,所以A组答案是正确的,氮气是双原子分子,而氩气是单原子分子,28g氮气所含有的原子数为2NA个,40g氩气所含的原子数目是NA个;一个钠由原子变成离子时,将会失去1个电子,2.3g钠为0.1mol,由原子变成离子时失去的电子数为0.1NA;18g重水(D2O)所含的分子为0.9mol,而每个分子所含的电子数为10个,所以18g重水(D2O)所含的电子数为9NA;故答案为AC。
【例4】标准状况下,mg气体A与ng气体B所含分子数相同,下列说法不正确的是
A. A与B相对分子质量之比为 B. 同质量的A与B所含分子数之比为
C. 相同状况下,同体积的A与B的质量之比为
D. 标准状况下,A与B的密度之比为
答案:D
【例5】配制250 mL 1.6mol/L NaCl溶液。具体步骤如下:
(1)计算:需 gNaCl。(2)称量:使用的主要仪器是 。
(3)溶解:将称好的NaCl放在 中加适量蒸馏水溶解,并用 加以搅拌。
(4)转移:待溶液冷却到室温后,将其沿玻璃棒注入 中,其中玻璃棒的作用是 。
(5)洗涤:将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次,并将每次洗涤后的溶液都注入中;其主要目的是 。
(6)定容:将蒸馏水注入 中,直到其中液面接近其刻度 处时,改用 滴加蒸馏水至溶液的 液面正好与刻度线相切。将瓶塞子盖好,反复上下颠倒、摇匀。
【变式】在配制物质的量浓度溶液时,下列操作出现的后果是(填:“溶液浓度不准确”、“偏低”、“偏高”、“无影响”):
(1)配制氢氧化钠溶液时,称取已吸潮的氢氧化钠固体。_____________。
(2)配制氢氧化钠溶液时,溶液不能澄清,溶质少量不溶解。____________。
(3)配制氯化钠溶液时,容量瓶中有少量水。______________。
(4)定容时,液面上方与刻度相齐时,停止加水。__________。
(5)配制好溶液后,容量瓶未塞好,洒出一些溶液。_____________。
(6)发现溶液液面超过刻度线,用吸管吸出少量水,使液面降至刻度线____________。
答案:(1)偏低 (2)偏低 (3)无影响 (4)偏高 (5)无影响 (6)偏低
【变式】实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3质量分别为( )
A. 1000mL , 212g B. 950mL , 201.4g C. 500mL , 286g D. 1000mL, 201.4g
解析:由于容量瓶的规格中不可能有950mL,只能选择略大于所需溶液体积的规格(即1000mL),计算溶质的质量时也就按1000mL溶液中所含的溶质。答案:A
考点6 分散系
考点聚焦
1.知道根据分散质粒子的大小,把分散系分为溶液 、胶体和浊液,
2..了解溶液的组成,溶液形成过程,溶质溶解时的吸热和放热现象;理解溶液中溶质的质量分数的概念。
3. 了解胶体的概念及其重要性质和应用。
知识梳理
一、溶液的有关概念
1.溶质的质量分数:用 溶液中所含溶质的 表示的浓度。
溶质的质量分数通常用ω表示,其数学表达式为 : 。
配制一定溶质的质量分数的溶液的操作步骤为① ② ③ 。现欲配制100g质量分数为10%的的NaOH溶液,需用到的实验仪器有 、
、 、 (必要时需注明仪器规格)。
2.固体溶解度:一定温度下,某物质在100g 里形成 时所溶解溶质的 。溶解度通常用S表示,单位为 。其数学表达式: 。
思考:下列说法是否正确?若不正确,请说明理由。
(1)溶解是一个物理变化过程,溶解过程中没有明显的能量变化。
(2)饱和溶液不一定是浓溶液,但不饱和溶液一定是稀溶液,所以饱和溶液的质量分数一定大于不饱和溶液。
(3)气体的溶解度随温度升高而减小,固体溶解度随温度升高而增大。
(4)某温度下,将一块氯化铵晶体投入饱和的氯化铵溶液中,氯化铵晶体不会发生任何变化。答案:全不正确
二、溶液的有关计算
有关溶液的计算,除了必需掌握溶解度S、溶质的质量分数ω的计算公式外,还必需掌握饱和溶液中,溶解度S、溶质的质量分数ω、物质的量浓度c之间的换算关系:
三、胶体
1.胶体的概念:分散质直径在 之间的分散系。胶体粒子不能通过 ,但能通过 。所以分离胶体与溶液的方法是 。
2.胶体的性质:胶体的性质主要为 运动、 现象和 。
3.胶体的制备:将少量饱和的氯化铁溶液加入沸水中,可制备氢氧化铁胶体。反应方程式如下: 。
思考:各举一例说明胶体特性的应用:
(1)丁达尔效应 (2)电泳现象 (3)不能透过半透膜 (4)吸咐性 (5)聚沉
试题枚举
【例1】右图是M、N两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是
A.t1℃时,N比M的溶解度大
B.温度从t1℃升高到t3℃时,N的饱和溶液中溶质的质量分数将增大
C.M比N的溶解度大 D. N中含有少量M时,可用降温结晶法提纯N
解析:由图可看出,t1℃时N比M的溶解度大, A正确。因N的溶解度随温度的升高而降低,故从t1℃升高到t3℃时N的饱和溶液中溶质的质量分数将减小, B错。温度高于t2℃时M的溶解度大于N,温度低于t2℃时,M的溶解度小于N, C错。N中含有少量M时,可用升温结晶法提纯N,D错。答案: A
【例2】氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.分散系颗粒直径都在1~100nm之间 B.能透过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 D.呈红褐色
解析:溶液中溶质颗粒直径都小于1nm,胶体中胶粒直径都在1~100 nm之间,前者能透过半透膜,后者不能透过半透膜。加热蒸干时,氯化铁水解为氢氧化铁,灼烧后,氢氧化铁分解为氧化铁,氧化铁溶液呈棕黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色。答案:C
考点7 钠及其化合物
考点聚焦
1.了解金属钠及其重要化合物的化学性质
2.知道碳酸钠和碳酸氢钠的区别,掌握其鉴别方法
知识梳理
一、 钠
1.钠的物理性质
钠是 色有 的 体,硬度较 , 低,密度比水 。
2.钠的化学性质
Na - e- → Na+ 化学反应中表现为 性
(1)与非金属单质的反应(写出下列方程式)
a.与氯气反应: b.与硫反应 :
c.与氧气反应①常温下,现象: 化学方程式:
②加热时,现象: 化学方程式:
(2)与水的反应、与醇、酚、羧酸等含-OH的有机物反应。
a.与水反应现象: 化学方程式:
思考:钠与水反应的现象说明钠具有哪些性质?
b.与乙醇反应现象: 化学方程式: 。
(3)与某些盐的反应 .与盐溶液 (CuSO4溶液) 。
思考:钠在空气中放置一段时间,将发生哪些变化?最终产物是什么?如何保存?
二、钠的化合物
1.11、氧化钠和过氧化钠的比较
氧化钠 过氧化钠
化学式
氧元素的化合价
阴阳离子个数比
化合物类型
颜色状态
与H2O反应的方程式
与CO2反应的方程式
用途
2.Na2CO3与NaHCO3比较与鉴别
(1)Na2CO3与NaHCO3比较
名 称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗 名
稳定性
与H+反应
与碱NaOH和Ca(OH)2反应
主要用途
相互转化
思考:Na2CO3溶液与盐酸作用时,滴加顺序不同,现象一样吗?
(2)根据上叙性质用多种方法区别Na2CO3与NaHCO3
试题枚举
【例1】:把小块金属钠分别投入饱和NaCl溶液、NH4Cl溶液、FeCl3的烧杯里的现象和反应?
现象 化学方程式
饱和NaCl
饱和NH4Cl
FeCl3溶液
【例2】在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g·cm-3)各50 mL。将一小粒金属钠 (密度:0.97g·cm-3)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反应并可能作上下跳动
解析:钠决将落在苯和蒸馏水的界面上,有气泡产生,附着在钠块表面,浮力增大,使钠块上浮,当附着在钠块表面的氢气逸出后,钠块又下沉到水和苯的界面上,又发生反应,重复发生上述现象直至钠块反应耗尽逐渐消失。答案: D
【例3】 4.6g钠在干燥的空气中被氧化后,得到7.8g固体,由此可判断其氧化产物为 ( )
A.只有Na2O2 B.只有Na2O C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
解析:用极端假设法,当钠全部转化为Na2O时,质量为6.2g,当钠全部转化为Na2O2
时,质量为7.8g,产物质量在6.2g和7.8g之间时,两种产物都有,实际产物质量是7.8个,所以是Na2O2。答案: A
【例4】取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了ag,下列物质中不能满足上述结果的是
A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11
解析:从反应前后的质量变化可知,该物质燃烧消耗的氧气的量和燃烧产物与过氧化
钠反应生成的氧气的量相等;所以总的结果来看是该物质被完全吸收,该物质的组成必须满足组成关系:(CO)m(H2)n。答案: D
【变式】200℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分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为 ( )
A.11.6 B.21.6 C.23.2 D.36.6
【例5】 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,则最后得到固体中Na2CO3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
解析:根据“C”元素守恒,最多生成Na2CO3的物质的量为2mol,所以只有A选项正确。
考点8 铁及其化合物
考点聚焦
1.知道铁及其化合物的物理性质及其化学性质
2.了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+ +和Fe2+之间的相互转化
3.学会Fe3+、 Fe2+的检验方法
知识梳理
一、 铁的性质
1、物理性质:
银白色光泽、密度大,熔沸点高,延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
思考:纯铁抗蚀能力特别强,而我们常见的铁并非如此,为什么?
2、化学性质
(1)与非金属单质反应
①与O2反应: ②与Cl2反应:
③与S反应:
(2)与酸反应
①非氧化性酸(如稀硫酸、盐酸)
现象: 反应离子方程式:
②氧化性酸:
常温下,铁遇浓硫酸、浓硝酸会 。
(a) 与过量稀HNO3反应
(b) 过量的Fe与稀 HNO3反应
(c) 与浓HNO3共热
(3)与盐溶液反应
①与CuSO4反应: ②与FeCl3反应:
思考:铁与其他物质反应时,何时生成+2价铁的化合物?何时生成+3价铁的化合物?
三、 铁的化合物
1、铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称(俗名)
色、态
溶解性 都难溶于水
2、铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
名称
物理性质 色、态
水溶性
思考: ①如何避免制取Fe(OH)2时Fe2+被氧化变质?
②如何制备氢氧化铁胶体?
3、Fe2+、Fe3+的性质及检验
(1)Fe2+ 的性质
①水溶液是 色②与KSCN溶液 ,再滴 则变红
③与OH-反应 现象: —→ —→
反应方程式: 、
④既有 又有 ,但主要体现 。
(2)Fe3 +的性质
①水溶液是 色②与KSCN溶液 ,反应方程式
③与OH-反应 现象: 反应方程式:
④只有 性,Fe3+可被还原剂(如 )可将Fe3+还原成Fe2+。
⑤Fe3+有较强水解能力。水解方程式为:
思考:①能用加热蒸发FeCl3溶液得获得FeCl3固体吗?Fe2(SO4)3呢?
②Fe3+与CO32- 、、S2-能共存吗?
(3)Fe2+、Fe3+的检验
①检验Fe2+的方法:
(a)KSCN法:先滴加KSCN溶液,若溶液不显血红色,再滴加氯水,若溶液显血红色。说明原溶液中有Fe2+。
(b)碱液法:现象
②检验Fe3+的方法
(a)KSCN法:现象 (b)碱液法: 现象
(c)苯酚法: 现象
试题枚举
【例1】在铁和铜的混合物中,加入不足量的稀硝酸,反应后剩余金属m1g;再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振荡后 ,剩余金属m2g,则m1和 m2之间的关系是( )
A.m1一定大于m2 B.m1 可能等于m2
C.m1一定等于m2 C.m1 可能大于m2
解析: m1g金属中的金属有两种情况(1)只有铜(2)铜、铁都有,加入稀硫酸后,若认为稀硫酸只和铁反应,则会选择B、C。其实加入稀硫酸后,原溶液中的NO3-和稀硫酸中的H+共存,相当于有稀硝酸,则铜、铁都可继续反应。答案:A
【例2】 一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中,反应完全后,
生成1.12 L NO(标况),再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液,要使铁元素完全沉
淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少是( )
A、450 ml B、500 ml C、400 ml D、不能确定
解析: 本题涉及到的反应较多,况且铁最终是以Fe (OH)3还是 Fe (OH)2形式沉淀,难以确定;硝酸是否过量也不能确定,看来计算很困难。但若从NaOH考虑,加入的NaOH恰好使铁元素沉淀,溶液为硝酸钠溶液。不难得出:
n(NaoH)=n(NO3-)=n(HNO3)-n(NO)= 0.25LΧ2 mol/L—0.5 mol=0.45mol
V(NaoH)=0.45L=450 ml 答案: A
【变式】 在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合
物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子,则下列判断正确的
是( )
A.混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2
C.混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多
【例3】下列离子方程式书写正确的是( )
A.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2++2Br-+2Cl2==Fe3+ + Br2+ 4Cl-
B.三氯化铁溶液跟过量氨水反应 Fe3++3NH3 H2O == Fe(OH)3↓+3NH4+
C.硫化亚铁与盐酸反应 S2-+2H+==H2S↑
D.过量铁粉与稀HNO3反应:Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O
解析: Cl2与FeBr2溶液反应,由于还原性Fe2+>Br-,Cl2应先氧化Fe2+,待Fe2+被
氧化完全后再氧化Br-。当Cl2少量时,离子方程式为:Cl2 +2Fe2+ ==2Fe3+ +2 Cl-,当过量时:离子方程式为:3 Cl2 +2Fe2++4Br-== 2Fe3+ +6Cl-+2Br2, 所以A错。铁与稀HNO3反应,当Fe少量时,离子方程式为: Fe+4H++NO3-== Fe3++NO↑+2H2O;当Fe过量时,离子方程式为: 3Fe+8H++2NO3-== 3Fe2++2NO↑+4H2O,所以D错。C项FeS为难溶物,不能拆开写成离子形式。。答案: B
【例4】在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L(标准状况)。当反应停止后,铁和氧化铁均无剩余,且溶液中无Fe3+存在。为了中和过量H2SO4,并 使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀,共耗用3 mol/L NaOH,溶液200mL。求:
①混合物中铁和氧化铁各多少克
②稀H2SO4的物质的量浓度为多少
解析:(1)解:设铁和氧化铁的物质的量分别为x和y,则
x×56g/mol+y×160 g/mol=15g……………①
由得失电子守恒得,x×2=y×2+1.68L/22.4L/mol×2……………②
解得:x=0.25mol, y=0.05mol.即m(Fe)=0.25mol×56g/mol=7g, m(Fe2O3)=0.05mo l×160g/mol=8g
(2)在铁和氧化铁的混合物中加入稀H2SO4反应停止后,溶液中的溶质主要是H2SO4 和FeSO4。
由电荷守恒知:硫酸中的硫酸根离子最后完全和钠离子结合在一起。
n(H2SO4)=1/2×3 mol/L×0.2L=0.3mol
c(H2SO4)=0.3 mol/0.15L=2 mol/L
考点9 铝及其化合物
考点聚焦
1.了解铝及其重要化合物的主要物理性质及化学性质
2.了解Al2O3、Al(OH)3的两性
知识梳理
一、铝的制取
.从铝土矿中提取铝的工艺流程为:
写出反应的化学方程式:
①
②
③
④
二、铝的性质
1.物理性质:
铝是 色、带有金属光泽的固体,硬度 、较 ,具有良好的导电性、导热性和延展性。
2.化学性质:
① 与氧气发生反应:
常温下,铝在空气中发生 现象,因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能,但若遇到含有 的溶液,会受到破坏,不宜长期放置。
点燃Al在纯氧中剧烈燃烧:
② 在常温下,铝遇到 、 发生钝化。
③ 与非金属发生反应:
与Cl2 反应: 与S 反应:
④ 铝是一种典型的两性金属,不仅能与酸反应,还能与强碱溶液反应,如与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
⑤与金属氧化物反应(又叫 )
与氧化铁:
三、铝的化合物
1.氧化铝
①)物理性质
Al2O3是 固体,其天然晶体叫 ,硬度大,熔点高(为2072℃),是很好的耐火材料
②化学性质(典型的 氧化物)
与强酸反应,其离子方程式为
与强碱溶液反应,其离子方程式为
思考:铝与强碱溶液反应的实质是什么?
③用途
作 材料,如制 、 等;作冶炼铝的原料;红、蓝宝石。
2.氢氧化铝
①)物理性质
Al(OH)3是 固体, 溶于水,若溶液中生成,Al(OH)3为 物,且有吸附水中悬浮物和色素的能力
②化学性质(典型的 氢氧化物)H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-
与强酸反应,其离子方程式为
与强碱溶液反应,其离子方程式为
热不稳定性:
3.铝盐和偏铝酸盐
(1) 铝盐性质:
①铝盐溶液发生水解反应,使溶液呈酸性。
思考:明矾的化学式为 ,在日常生活中明矾用于 。②铝盐与碱溶液反应:适量强碱:(离子反应式) 过量强碱:
与弱碱(氨水)发生反应:
思考:写出Al2(SO4)3溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3溶液反应的离子方程式。
(2) 四羟基和铝酸钠性质:
①四羟基和铝酸钠与强酸发生反应:适量强酸:
过量强酸: 与弱酸(H2CO3)发生反应:即通入CO2气
适量CO2: 过量CO2:
②铝盐与偏铝酸盐溶液反应: (离子反应)
思考:分析以下几种情况中Al3+与强碱反应,[AL(OH)4]-与强酸反应的现象及图像
①把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)中至过量:
②把 铝盐(Al3+)逐滴加入到强碱中至过量:
③在[AL(OH)4]-溶液中逐滴加入强酸至过量:
④在强酸溶液中逐滴加入[AL(OH)4]-至过量:
试题枚举
【例1】1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,加以控制使用,铝在下列应用时应加以控制的是 ( )
①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④明矾净水 ⑤明矾和苏打制食品膨松剂 ⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 ⑦银色漆颜料 ⑧制易拉罐 ⑨包装糖果和小食品
A.全部 B.③⑤⑧⑨ C.⑥⑧⑨ D.③④⑤⑥⑧⑨
解析: “D”中所涉及的铝与进入食品、饭、水等中,并被人体吸收,所以要加以控制。
答案: D
【例2】将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是
A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4
解析:在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4(两物质均具有强氧化性)都不能产生H2,加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl,Mg和Al都与盐酸反应生成H2,所以H2量最多。答案:A
【例3】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L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.1.6g
解析:根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断,若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉,产生的H2之比为1:3。而题中为1:2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g,则与后者反应的铝粉应为5.4g。答案:A
【例4】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-
解析:设A12(SO4)3溶液中含1mol A12(SO4)3,既含2molAl3+和3molSO42-。
[o-a-b] 离子反应:2molAl3+ + 3molSO42- + 3Ba2+ + 6OH- = 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
沉淀为BaSO4 和Al(OH)3 其物质的量之比为 3:2 。b点达最大值,为5mol,此时加入的Ba(OH)2为3mol
(b-c-d )加入的Ba(OH)2,仅OH- 参与离子反应: 2Al(OH)3 + 2OH- = 2AlO2- + 4H2O 每消耗2mol OH—则生成2AlO2-,是留在溶液中Ba2+的两倍。沉淀混合物中Al(OH)3随加入的Ba(OH)2不断溶解.当加入的Ba(OH)2为4mol时, Al(OH)3沉淀恰好溶解完。d点沉淀达最小值组成全为BaSO4, 既y=3mol ,x=4mol. 此时,若不考虑AlO2-的水解,反应后溶液中溶质仅为1mol Ba(AlO2)2, 既 1mol Ba2+ 和 2molAlO2-
[d-e---] 再加入的Ba(OH)2 不发生离子反应,沉淀量不变,只是增加了溶液中的Ba2+和OH- 离子.显然,当再加入1mol Ba(OH)2 ,既x=5mol ,此时溶液中的n(Ba2+)=1mol+1mol=2mol, n(OH-)=2mol , 两种离子的物质的量相等. 答案:B D.
考点10 铜及其化合物
考点聚焦
1.知道铜及其化合物的物理性质。
2.了解铜及其化合物的化学性质
知识梳理
一、化学性质 铜是 的金属,通常显+2、+1价
(1)与非金属单质反应
①与O2反应: ②与Cl2反应:
③与S反应:
常温下,铜与在干燥的空气中不发生反应,但潮湿的空气里,表面易形成铜绿。
反应方程式为:
(2)与酸反应
①一般不与非氧化性酸(如稀硫酸、盐酸)反应产生氢气
②氧化性酸:
(a) 与稀HNO3反应 现象:
反应方程式:
(b) 与浓HNO3反应 现象:
反应方程式:
(c) 与浓硫酸共热现象:
反应方程式:
(3)与盐溶液反应
与FeCl3反应:
二、 铜的重要化合物
1.氧化铜
⑴ 氧化铜是 色粉末状固体(区别于氧化亚铜 色),难溶于水
⑵ 与还原剂(H2 、CO、C)反应
与H2反应 与C 反应
2.铜的氢氧化物
⑴ 氢氧化铜是 色固体,难溶于水,
⑵ 不稳定性(受热易分解)
⑶ 与酸反应(如HNO3、HCl、H2SO4等)离子方程式
⑷ 弱氧化性(如与葡萄糖反应)
3.硫酸铜
⑴ 无水硫酸铜是 色固体,能溶于水,水溶液呈 色,因此,无水硫酸铜可用于
⑵ 硫酸铜晶体是 色,俗称 、 ,化学式为
硫酸铜晶体受热易分解
思考:为什么硫酸铜可用于游泳池消毒?
三、 铜的炼制
1.粗炼: 湿法炼铜
2.电解精炼
电解时,以 作电解液, 作阴极, 作阳极
试题枚举
【例1】 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列固体粉末:①FeCl2; ②Fe2O3; ③Na; ④Ca(NO3)2。铜粉可溶解的是( )
A.①② B.②④ C.②③ D.①④
解析: 加入Fe2O3反应生成Fe3+能氧化铜,加入Ca(NO3)2后等于铜和硝酸反应而消耗。
答案:B
【例2】 在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+的物质的量浓度之比为:4:2:1,现加入适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为:1:3:9,则投入的铁粉与原溶液中Cu2+的物质的量之比为( )
A.5:4 B.4:5 C.3:5 D.5:6
解析: 溶液中还存在Fe3+,说明溶液中Cu2+没有反应,加入的铁全部反应,将粒子比例调整为:12:6:3和2:6:18,若溶液中由6molCu2+,就有10molFe3+发生反应,消耗5mol铁。答案: D
【例3】 如图,盛有足量水的水槽里放两个烧杯,小烧杯里放有少量铜片和过量浓硝酸,小烧杯外面倒扣一个大烧杯,请回答:
(1)铜与浓硝酸反应的化学方程式:_______________________;
(2)实验中观察到的主要现象是:
①_______________________________ ;
②_______________________________ ;
③_______________________________ ;
④_______________________________ 。
(3)用该装置做铜与浓硝酸反应实验的优点:______________ ;
(4)大烧杯内最终所得气体产物的化学式: ;若要验证此气体产物,最简便的方法:_________________________________________ 。
解析:分析实验现象要从导致产生实验现象的物质开始分析,如从小烧杯发生的反应到产生气体颜色的变化,再到烧杯内液面高度的改变,逐一分析,才能做到全面分析。
答案:(1)Cu+4HNO3 ==Cu(NO3 )2 +2NO↑+2H2O
(2)①铜片表面产生气泡; ②小烧杯中溶液逐渐变成蓝色;③大烧杯中有红棕色气体生成,气体颜色又逐渐褪去;④大烧杯内液面上升,水槽中液面下降。
(3)体系封闭,无氮氧化合物逸出,不污染环境。
(4)NO;轻轻掀起倒扣的大烧杯,放入适量空气,若有红棕色气体生成,最终气体为NO。
考点11 硫及其化合物
考点聚焦
1.硫的物理性质及硫的可燃性。
2.了解二氧化硫与氧气、与水的反应及二氧化硫的实验室制法,认识亚硫酸的不稳定性,认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸的漂白作用的区别。
3.知道浓硫酸的强氧化性。
4.学会SO42-的检验方法硫的几种常见价态之间的相互转化硫。
知识梳理
一、硫的原子结构和物理性质
硫淡黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精,能溶于 。
二、硫的化学性质-
1.硫的可燃性:硫在纯净的氧气中燃烧现象 ,
2.硫与氢气化合生成 ,生成的氢化物比水 (“稳定”还是“不稳定”)
三、SO2
1.SO2的物理性质: 色有 气味 体, 毒 溶于水。
2.SO2的化学性质:(1)具有酸性氧化物的通性:
(2)具有还原性:
(3)具有氧化性 其氧化性比氧气,氯气都弱。
(4)具有漂白性:漂白原理是 和HClO的漂白性的区别 。
★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 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
3.SO2的危害和治理
SO2是大气主要污染物,直接危害人类身体健康,酸雨为SO2产生的二次污染物。SO2的主要来源为燃烧含硫的燃料(如煤),消除SO2污染的最有效的途径是减少SO2的排放。
SO3是硫的最高价氧化物,为白色易挥发晶体,是典型的酸性氧化物
四、硫酸
浓硫酸除了具有酸的通性外,还具有吸水性、脱水性和强氧化性这三大特性。
(1) 吸水性:吸收游离的水。可作实验室的干燥剂(但不能干燥碱性气体和还原性气体)。
(2) 脱水性:把有机物中的氢、氧两种元素按水的比例脱去。如蔗糖中加入浓硫酸(注意吸水和脱水的区别)。
(3) 强氧化性:浓硫酸的强氧化性还可以与多种物质反应体现。
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
2H2SO4(浓)+CCO2↑+2H2O+2SO2↑
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。因此可以用铁或铝贮存浓硫酸(硝酸也具有这一性质)。但是加热条件下可以反应。注意:常温下铁、铝使浓硫酸、浓硝酸钝化(钝化过程是复杂的化学变化),不能理解成“常温下铁、铝使浓硫酸、浓硝酸不发生化学反应”。
五、SO42-检验
被检液中滴入少量 酸化,再加入 ,若产生 ,不可用硝酸酸化,原因是 。
试题枚举
【例1】高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀是 ( )
A.BaSO3和BaSO4 B.BaS C.BaSO3 D.BaSO4
解析:SO2和SO3通入氯化钡溶液,只有硫酸钡沉淀,因为亚硫酸钡溶于稀硫酸答案:D
【例2】硫与热强碱溶液可生成S2-和SO32-;生成物继续与硫作用得Sz2-和S2O32-。过滤后除去过量硫,向滤液中加入一定量的强碱后,再适入足量的SO2,SO2与Sz2-也完全转化为S2O32-。问:
(1) S+SO2+OH-完全转化为S2O32-的离子方程式____________________
(2) amolS最终转化为Na2S2O3,需SO2、NaOH的物质的量分别为________
(3) 若amolS最终转化为Na2Sz耗原热碱溶液6molNaOH,则Na2Sx中x值为
_________。
解析:3S+6OH △ 2S2-+SO32-+3H2O …………①
S2-+(x+1)S Sx2- ………………②
SO32-+S △ S2O32- ……………………③
由①②③迭加得:(2x+2)S+6OH- = 2Sx2-+S2O32-+3H2O …………④
SO2+Sx2-+OH-——S2O32-+H2O ………………⑤
由④⑤迭加得:S+SO2+2OH-=S2O32-+H2O …………………………⑥
答第(1)问时,实质不必要这么繁的过程,因Sx2-、SO32-均为中间产物,只要抓住反应物为S和SO2及OH-,生成物为S2O32-和水即可得反应⑥。
由⑥式可知每有1mol硫需1molSO2和2molOH-,则SO2和OH-分别为a、2amol。
(3)由④式可知 x=
答案:(1) S+SO2+2OH-=S2O32-+H2O (2) a、2amol (3)
考点12 氯及其化合物
考点聚焦
1.知道氯气的物理性质。
2.了解氯气及其化合物的性质
3.知道氯水的消毒和漂白原理
4.学会Cl-的检验方法
知识梳理
一、 活泼的氯气
1、氯气的物理性质: 色有 气味的 体, 毒, 溶于水。实验室中应怎样闻气体: 。
2、氯气的化学性质
由氯的原子结构示意图可知氯元素的性质如何?进而能否预测氯气的化学性质又怎样?为什么? 。
① 与金属单质的反应:与钠反应方程式 。现象是 。与铁反应方程式 。现象是 。与铜反应方程式 。现象是 。
② 与氢气的反应:化学方程式: ,
结论:分析以上反应中氯元素价态的变化也可得知:氯气是一种强氧化性物质,常氧化剂。
思考:在初中我们是如何定义燃烧的?现在通过氢气与氯气的燃烧实验,你有什么新的认识?
③与水的反应:与水反应的离子方程式: ,说明:氯气与水反应很微弱,且为可逆反应。
思考:1、氯水的成分 ?(氯水参加反应时,能表现多种性质)
2、氯水的保存方法?
④次氯酸的性质:a、一元弱酸(比 弱)b、强氧化性( 、 、 )
c、不稳定(见光或受热分解):化学方程式: 。
⑤与碱的反应
Cl2 + _NaOH -- 。(常用于除去多余氯气)
离子方程式: 。漂白液主要成分是 。
漂白粉的制法: 。其主要成分: ,有效成分: 。
漂白原理:ClO-+ H+ = HClO(实际漂白者),Ca(ClO)2 +_HCl(稀)= 。
Ca(ClO)2 +CO2 +H2O = 。
思考:抗洪救灾中防疫部门,向灾民发放的漂白粉片或漂粉精用于饮用水消毒。漂粉精为何要密封保存在阴暗处?
二、 氯离子的检验
1、填写下列表格:
2、检验原理:
试题枚举
【例1】 潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠及漂白粉的水溶液均能使有色布条褪色,原因是它们均含有 ( )
A. 氯气 B. 次氯酸 C. 次氯酸根 D. 氯化氢
解析 NaClO及Ca(ClO)2的水溶液中,ClO—水解产生HClO无HCl;有色布条的褪色是因HClO的氧化所致。答案: B
【变式】 用滴管将新制的氯水慢慢滴入盛酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去,发生这一现象的原因可能有两个:
①是由于 (用简要文字说明)
②是由于 (用简要文字说明)
简述用实验方法证明褪色的原因是①还是②
。
【例2】如何鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体?
解答:
方法一:可用氯水鉴别。
把这三种物质各取少量制成溶液,加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳),振荡,分层,使汽油层呈无色的是NaCl;使汽油层呈橙色的是NaBr;呈紫色的是KI。
方法二:可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量制成溶液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl,有浅黄色沉淀生成的是NaBr。
方法三:直接加入AgNO3溶液。
分别取少量固体制成溶液,分别加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl,有浅黄色沉淀生成的是NaBr,有黄色沉淀生成的是KI。
【例3】 多原子分子氰(CN)2、硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质相似,故称它们为拟卤素。它们可以生成酸和盐(见下表,表中X代表F、Cl、Br或I)。
卤素 氰 硫氰 ①
“单质” X2 (CN)2 (SCN)2 (OCN)2
酸 HX HCN ② HOCN
盐 KX KCN KSCN ③
(1)在表中①②③空格处应分别填写_______、_______、_______。
(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
①(CN)2和KOH溶液反应的化学方程式为:______________。
②已知阴离子的还原性强弱为:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式:____________________________________。
解析:此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl2、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性Br—(CN)2>(SCN)2,因而可判断(CN)2只能与KSCN反应,不能与NaBr反应,亦即由物质的氧化性和还原性的强弱,可以判断氧化还原反应能否发生。
答案:(1)氧氰 HSCN KOCN
(2)①(CN)2+2KOH====KCN+KOCN+H2O
②(CN)2+2SCN-====2CN-+(SCN)2
【例4】 溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式IBr+H2O=HBr+HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是 ( )
A. IBr是双原子分子 B.在很多反应中IBr是强氧化剂
C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO D.和水反应时,既是氧化剂又是还原剂
【例5】在右图的四条直线分别表示钠、镁、铝、铁与足量Cl2反应时,消耗金属的质量(纵轴)与反应掉的氯气质量(横轴)的关系,其中代表铁与Cl2反应的直线是 ( )
A. a B. b C. c D. d
解析 Cl2与四种金属反应的均为氧化还原反应,在横坐标上取一点作一条垂直于横坐标的直线,分别与a、b、c、d四条直线的交点即为四种金属与等质量Cl2反应时所需的质量。假设这一点的质量为35.5g,此时金属均转移1mol电子,则消耗四种金属的质量分别为:WNa=23g、WMg=12g、WAl=9g、WFe=18.7g,即等质量氯气消耗四种金属的质量是WNa>WFe>WMg>WAl,故a、b、c、d分别代表Al、Mg、Fe、Na与氯气的反应。答案:C
考点13 氮及其化合物
考点聚焦
1. 掌握氮氧化物的重要性质,知道氨的物理性质和用途,掌握氨与水、HCl、O2等的反应。了解氨水的成分及不稳定性。
2. 了解铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应。知道NH4+的检验方法。
3. 掌握氨气的实验室制法。
4. 了解硝酸的化学性质。
知识梳理
一、氮气
1.氮气的结构和物理性质:氮气在空气中约占总体积的 。氮气是无色无味的气体,难溶于水。氮气的电子式 ,结构式为 。氮气的化学性质不活泼,其原因是 。所以氮气可做保护气。但在一定条件下,可与氢气、氧气反应,方程式 。
2.自然界的固氮是把 态的氮转化为 态的氮,如把 转化为一氧化氮。方程式 。
二、氮的氧化物
气体性质 NO NO2
状 态 气体 气体
颜 色 无色 红棕色
气 味 无味 刺激性气味
水溶性 不溶 与水反应
实验室制法与收 集 Cu + HNO3(稀)因会与O2反应,只能排水法收集 Cu+HNO3(浓)因会与水反应,只能排气法收集
关 系 都是有毒气体,会造成环境污染;会与碳氢化合物作用形成光化学烟雾,也会形成酸雨
三、氨气
1.氨气是 色 气味的气体, 液化, 溶于水。电子式是 ,它的空间构型是 。
2.氨气是 色有 气味的气体,密度比空气小,易液化,所以常用作制冷剂。极易溶于水。常温常压下,1体积的水能溶解700体积的氨气。(用喷泉实验证明,喷泉实验成功的关键,想一想还有哪些气体能做喷泉实验?)
3.氨气的化学性质:
(1)与水的反应:
思考:氨水和液氨在微粒的组成、性质上有何区别。
(2)与酸的反应:离子方程式为 。
氨水易挥发,不易运输,因此常将其转化为各种固态铵盐加以使用。
4.氨气的实验室制法:
(1)原理:
(2)收集方法: (3)干燥方法:
(4)验满方法 (5)尾气处理:
四、铵盐
1. 物理性质:都是离子晶体,都易溶于水。
2. 化学性质:(1)受热分解:NH4Cl
NH4HCO3 铵盐的受热分解比较复杂,并非都生成对应的酸和氨气。
(2)与碱的反应:
思考:NH4+的检验:操作为
离子方程式为
五、硝酸
浓、稀硝酸均为强氧化性酸,与金属反应均不产生氢气,但浓硝酸的氧化性更强,浓硝酸一般被还原成NO2,稀硝酸一般被还原成NO;浓硝酸具有挥发性、不稳定性,遇金属铁、铝产生钝化现象;因此保存时要把它盛放在棕色瓶里,储存在阴暗而且温度低的地方。
练习:写出下列化学方程式:
1. 硝酸的不稳定性:
2. 铜与浓硝酸的反应:
3. C与浓硝酸的反应:
4. 与苯的反应:
试题枚举
【例1】Murad等三位教授提出NO在人体内有独特的功能,关于NO的叙述正确的是
①NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物②NO不是亚硝酸酐
③NO可以是某些含高价氮物质还原的产物④NO是无色气体
A.全部 B.①③④ C.②③④ D.①④
解析:NO中氮的化合价处于中间价态,它可以是还原产物,如HNO3→NO,也可以是氧化产物,如NH3→NO;HNO2的酸酐是N2O3;NO是无色气体。所以,所给的几种说法都正确。答案: A
【例2】“摇摇冰”是一种即用冷的饮料,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致冷。该化学物质是
A NaCl B NH4NO3(s) C NaOH(s) D CaO(s)
解析:溶解过程中伴随着能量的变化,固体硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,固体氢氧化钠溶于水放热,使溶液温度升高,生石灰与水的反应也放出大量的热,氯化钠溶解过程中能量的变化很小。答案:B
【例3】同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积的2种气体,它们是(1)NO和NO2(2)NO2和O2(3)NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后剩余气体的体积分别是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
解析:设每种气体的体积为1体积,则:(1)中剩余1+(1/3)=4/3体积气体;(2)中剩余3/4体积的氧气;(3)中剩余1体积的N2. 答案:B
在进行氮氧化物计算时,要注意有关循环氧化、由多步反应合并所得总反应的应用。记注下列反应:
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO +3O2 + 2H2O = 4HNO3
考点14 碳、硅及其化合物
考点聚焦
1. 掌握C、CO、CO2的重要性质以及实验室制取、检验CO2方法。
2. 知道硅在自然界中的存在形态,主要用途。知道二氧化硅的性质和用途
3. 了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。
知识梳理
一、硅(Si)
1.硅的存在:在自然界只有化合态,是一种亲氧元素(这与同主族的碳不同),一般以SiO2 或 的形式存在,在地壳中的含量仅次于氧。
2.物理性质:灰黑色,硬度大,熔沸点高,具有金属光泽。
3.化学性质:常温下与F2、HF、NaOH反应: 。 4.用途:(1)良好的半导体材料(为什么?)(2)太阳能电池 (3)计算机芯片
二、二氧化硅(SiO2)
1.存在:天然SiO2也叫硅石,自然界中的石英玛瑙(含杂质的石英)的主要成分都是SiO2。。
2.化学性质:(1)酸性氧化物:与强碱反应:
离子方程式: (保存碱性溶液不能用橡胶塞)。
与碱性氧化物反应: 。
(2)与HF反应: (唯一与其反应的酸)。
4,用途:(1)制造光导纤维 (2)石英坩埚 (3)光学仪器和工艺品
三、硅胶
1. 制法: 。
2. 性质: 。
试题枚举
【例1】右图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入CO2气体后,产生CaCO3白色沉淀的质量与CO2体积的关系曲线,试回答:
(1)OA段曲线与AB段曲线所表示的反应方程式为
OA:_______ __ _,AB__________ ___。
(2)A点已参加反应的CO2和Ca(OH)2的物质的量之比为______________。
(3)B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_______和________(填离子符号),将B处生成的溶液煮沸可见到的现象是_______________
解析:CO2与Ca(OH)2反应,CO2的量直接影响产物的生成,图形较清楚地反映了这一关系,依据有关反应原理:CO2(少)+Ca(OH)2== CaCO3↓+H2O ,
AB段:CO2+CaCO3+H2O== Ca(HCO3)2
便可判断图形中各段所发生的反应,OA段随着CO2继续通入CaCO3的量逐渐增大,A点达到沉淀最大值,AB段随CO2的继续通入,生成的CaCO3不断溶解转化为Ca(HCO3)2,B点CaCO3全溶解,溶液又变得澄清。
答案:(1)OA段:CO2+Ca(OH)2== CaCO3↓+H
AB段:CO2+CaCO3+H2O== Ca(HCO3)2
(2)A点:n(CO2)∶n[Ca(OH)2]=1∶1
(3)Ca2+ HCO3- 因Ca(HCO3)2受热分解,溶液变浑浊,有气泡逸出。
【例2】下列关于硅的说法不正确的是 ( )
A.硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料
C硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应
D.当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应
解析: 常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气起反应。选C。 答案: C
【例3】石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维,造成输电线、电厂设备破坏。这是由于石墨( )
A . 有放射性 B. 易燃、易爆 C. 能导电 D. 有剧毒
解析:利用了石墨的导电性能,石墨纤维落在输电线上,造成线路短路,发电机和其他设施损坏。石墨性质稳定,无毒也不易燃、易爆。答案: C
考点15 热化学反应的反应热与能量变化
考点聚焦
1.理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系;
2.理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系;
知识梳理
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[讨论]从化学键的断裂与形成的角度出发,解释为什么化学反应中有能量的变化?
化学键的 和 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。断开化学
键要 能量,而形成化学键则要 能量,一个化学反应是吸收能量还是释放能量则取决于 。当反应物的总能量 (填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为吸收能量;反之,当反应物的总能量 (填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为放出能量。
二、常见的吸热反应和放热反应
化学反应中的能量变化,通常主要表现为 的变化—— 或 。在放热反应中,反应物的总能量 生成物质总能量。在吸热反应中,反应物的总能量 生成物质总能量。
[讨论]
1.有的反应吸热、有的放热,是不是客观世界的总能量也发生相应的增减?
2.举例说明常见的吸热反应和放热反应各有哪些?
3.化学反应中物质的化学能除了转变为热能,还可以转变为电能,那么请问:什么样的化学反应中的化学能才能转变为电能呢?又是如何转化的?
4、 叫做中和热。
试题枚举
【例1】已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生
解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或放热,当反应物的总能量高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注意的是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。答案:C
【例2】关于吸热反应的说法正确的是( )。
A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应
解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程,故D正确。 答案D
【例3】下列反应属于吸热反应的是( )
A.Ba(OH)2 8H2O晶体和NH4Cl混合搅拌 B.盐酸和氢氧化钠混合
C.锌放入稀硫酸中 D.焦炭和水蒸气高温下反应
解析: 酸与碱的中和反应、金属与酸的反应都是放热反应。答案:AC
【例4】把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放热Q1 kJ )
途径Ⅱ:先制水煤气
C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸热Q2 kJ)
再燃烧水煤气
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)
试回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)Q1、Q2、Q3的数学关系式是__________________。
(3)由于制取水煤气反应里,反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量,
那么在化学反应时,反应物就需要_______能量才能转化为生成物,因此其反应条件为
______ 。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义:
[答案](1)等于 (2)Q1 = Q3 - Q2 (3)低于 吸收 高温
(4) 固体煤经处理变为气体燃料后,不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于输送 。
考点16 元素、核素和同位素
考点聚焦
1.掌握原子的组成和结构。
2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及质量数与质子数和中子数之间的关系
3.理解元素、核素、同位素的概念及其相互关系
4.了解同位素的性质及其应用,掌握核素的表示方法
知识梳理
一、原子结构
1.原子组成
原子可分为 和 两部分,其中原子核又是由 和 构成的
2.构成原子的粒子之间的关系
①核电荷数 = = = 元素的原子序数
思考:哪些微粒的质子总数才等于核外电子总数?
②质量数 = + 数学表达式:A = +
二、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的区别与联系
元素是具有 的同一类原子的总称
核素是具有 和 的一种原子
同一元素的不同 之间互称为同位素
元素、核素、同位素间的关系可用右图表示:
2.原子中各粒子的作用
① 数决定元素种类,同种元素的不同 ,其 数相同 数不同, ② 数和 数共同决定了原子(核素)的种类
③元素的化学性质决定于 和 ,其中 是决定元素化
学性质的主要因素
3.同位素的性质及表示方法
同位素的 性质几乎完全相同而 性质不同,若某元素的原子核内有6个质子和6个中子,其核素组成符号为 ,说出核素的一个用途 。
思考:为什么同位素的化学性质几乎完全相同而物理性质不同?
试题枚举
【例1】下列说法正确的是
A.原子核都是由质子和中子构成的
B.质子数相同的粒子其化学性质不一定相同
C.质子数不同的原子其质量数也一定不同
D.质子数相同的微粒,核外电子数一定相同,但化学性质不一定相同
解析:H中只有质子,没有中子,A错;Na、 Na+、 NH4+质子数相同,化学性质不同,B正确D错;质子数不同,但质子数与中子数之和可能相同,C不对;。答案:B。
【例2】简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示:
① ② ③
其中表示质子或电子,表示中子,则下列有关①②③的说法正确的是 ( )
A.①②③互为同位素 B.①②③互为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的粒子D.①②③具有相同的质量数
解析:图示可知,①②③是具有相同质子数不同中子数原子 答案: A
【例3】从下列序号中选择填空:
互为同位素的是 ;互为同分异构体的是 ;互为同系物的是 ;
互为同素异形体的是 ;同一物质的是 。
①H216O和H218O ②C60和金刚石 ③C4H10和C12H26
④
⑤HCOOCH3和CH3COOH ⑥235U和238U
解析:同位素是指质子数相同中子数不同的同一种元素的不同原子,选⑥;同分异构体是指分子式相同结构不同分子,选⑤;同系物是指结构相似,组成上相差若干个CH2的有机分子,选③;同素异形体是指由同种组成的不同单质,选②;④分子式相同,结构也相同,是同一物质。答案:⑥;⑤;③;②;④。
考点17 元素周期表及元素周期律
考点聚焦
1.掌握元素周期表的结构。
2.掌握周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
3.了解周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
4.元素周期性变化及元素周期律在周期表中的具体体现
知识梳理
一、元素周期表的结构
长式元素周期表在编排时将 排在一行,将 排在一列;元素周期表共 个周期,分为 个短周期, 个长周期,第七周期未排满,称为不完全周期;元素周期表共 纵行,分为 个族,其中主族、副族各 个,另有 和 。元素周期表中元素的“外围电子排布”又 称 ,按其差异可将周期表分为 、 、 、 、 五个区, 、 区的元素统称为过渡元素。
思考:1。一、二、三、四周期各包含几种元素?
2.一、二、三、四周期上下相邻的元素核电荷数之差可能是多少?找出其中的规律。
二、元素周期表与原子结构的关系
主族元素的周期序数= ;主族序数= = ;
│主族元素的负化合价│=8-主族序数
三、元素周期律
元素的性质随着 的递增而呈周期性变化,这一规律叫做元素律,元素性质的周期性变化的本质原因是 。
二、元素性质周期性变化的具体表现:随着核电荷数的递增,每隔一定数目的元素
①原子半径由大到小;
②主要化合价:正价由+1→+7,负价由-4→-1;
③元素性质:同一周期由前往后金属性 ,非金属性 ,同一主族,由上往下金属性 ,非金属性 ;
四、元素周期表的应用
1.推测某些元素的性质:常见的题型是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素,要我们根据该元素所在族的熟悉元素的性质,根据相似性与递变规律,加以推测。
2.判断单核微粒的半径大小:
思考:单核微粒的半径大小取决于两个因素:① 越多,微粒的半径越大(主要)② 相同时, 越大,微粒的半径越小。
3.判断生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性、还原能力;判断非单质的氧化性强弱及单质间的置换;判断金属与水或酸反应的剧烈程度;判断金属单质的还原性强弱及单质间的置换;判断金属阳离子的氧化能力;判断高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱;判断电极反应。
4.指导人们在一定区域内寻找制备新物质。
试题枚举
【例1】下列关于稀有气体的叙述不正确的是
A.原子的最外层电子数都是8个电子
B.其原子与同周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布
C.化学性质非常不活泼
D.原子半径比同周期VIIA族元素原子的大
解析:稀有气体是零族元素,解题时首先归纳它们的结构及其有关性质的特点。它们原子的特征是最外层电子都达到稳定结构(除He外最外层2个电子外,其余都是8个电子的稳定结构),故A错误。其其原子与下一周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布,故B错误。由于最外层电子达到稳定结构,因此化学性质非常不活泼,C正确。它们的原子半径比同周期VIIA族元素原子的大,在D正确。答案: AB
【例2】已知短周期元素的离子aA2+, bB+, cC3-, dD-都具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是
A.原子半径A>B>D>C B.原子序数d>c>b>a
C.离子半径 C>D>B>A D.单质的还原性A>B>D>C
解析:短周期元素原子形成的离子都具有稀有气体原子的结构,其中阳离子与上一周期稀有气体原子的结构相同,阴离子与同一周期稀有气体原子的结构相同,再根据离子所带电荷数,可确定原子序数为a > b >d>c,B项错误;根据原子半径的递变规律知它们的原子半径为B > A > C > D,A项错误;电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小,C正确;A、B是金属,A排在B的后面,B的还原性强,D错误。答案:C
【例3】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.氯化铍分子中铍的最外层电子数是8
C.氢氧化铍碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气
解析:铍和硼在同一周期,铍排在硼前面,半径大,A正确;氯化铍分子中铍的最外层电子数应为2,B错;铍和钙在同一族,铍在上面,金属性弱,对应氢氢化物碱性弱,C正确;铍和镁在同一族,铍在上面,金属性弱,与冷水更难反应。解答:A C
【例4】A、B、C三种元素具有相同的电子层数,它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是A>C>B,则它们的原子序数大小顺序是
A.B>C>A B.B>A>C C.A>B>C D.A>C>B
解析:某元素的原子非金属性越强,越易得到电子,得到电子后释放的能量也多,由题中所给信息知,A、B、C是同周期元素,且非金属性A>C>B,答案 D
【例5】A、B、C是周期表中相邻的三种元素,其中A、B同周期,B、C同主族,此三种元素原子最外层电子数之和为17,质子数之和为31,则A、B、C分别为 、 、 。
解析:A、B、C在周期表中的位置可能有以下4种排列方式:
C C A B B A
A B B A C C
① ② ③ ④
质子数之和为31,由4种排列方式可知,A、B、C只能分布在2、3周期,B、C原子序数之差为8,设B质子数为x讨论即可。 答案:N O S
【例6】应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测中不正确的是
①Be的氧化物的水化物可能具有两性,②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用均产生氢气,③At单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸,④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱,⑤SrSO4是难溶于水的白色固体,⑥H2Se是无色,有毒,比H2S稳定的气体
A.①②③④ B.②④⑥ C.①③⑤ D.②④⑤
解析:由对角线规律可知Be的化合物性质与Al的化合物性质相似,①对;Tl与Al同一族,金属性比铝强很多,能与盐酸产生氢气,但不能和NaOH溶液作用,②错;卤化银颜色由上往下加深,溶解度减小,③对;Li在氧气中燃烧,产物是Li2O,④错;筛选可知 答案:C
考点18 化学键
考点聚焦
1.掌握化学键的类型,理解离子键与共价键的概念
2.掌握原子、离子、分子、离子化合物的电子式,用电子式表示物质的形成过程
知识梳理
化学键的概念及类型
1、概念: ,叫做化学键,根据成键原子间的电负性差值可将化学键分为 和 。旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应的本质,也是化学反应中能量变化的根本。
2、离子键与共价键比较
键型 离子键 共价键
(1)概念
(2)成键微粒
(3)形成条件
(4)用电子式表示形成过程
思考:1.离子键、共价键分别存在于哪些种类的物质中?
2.写出下列微