课件261张PPT。理综化学卷的解答
——知己知彼,百战不殆主讲人 贺新1.考了什么?
2.发现了什么?
3.领悟了什么?一、对09高考化学卷试题的回顾(09-全国Ⅱ)6.物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5答案:A(09-全国Ⅱ)13.含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是
A.x=0.4a,2Fe2+ +Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-答案:B(09-全国Ⅰ)6、下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是
A.Ba2+、NO3-、NH4+、Cl-
B.Ca2+、HCO3-、NH4+、AlO2-
C.K+、Ba2+、Cl-、HSO3-
D.Mg2+、NH4+、SO42-、K+【解析】A项,加入NaOH会与NH4+ 产生NH3,但没有沉淀;B项HCO3- 与AlO2- 不能共存,会生成Al(OH)3 沉淀。C项,OH-与HSO3- 生成SO32-,与Ba2+可生成BaSO3沉淀,但无气体。D项,OH-与NH4+ 产生NH3,与Mg2+会产生Mg(OH)2沉淀,正确。
答案: D
(09-全国Ⅱ)29.(15分)
现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有K+、Ag+、
Ca2+、Ba2+、Fe2+、Al3+,阴离子有Cl-、OH-、CH3COO-、NO3-、
SO42-、CO32-,现将它们分别配成0.1 mol·L-1的溶液,进行如下实验:
①测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C;
②向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
③向D溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,无明显现象;
④向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变
成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是 ;
(2)E溶液是 ,判断依据是 ;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A ,C ,D ,F 。29.(15分)
(1)AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
(2)碳酸钾 由①中碱性强弱的顺序可知,E是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以E是碳酸钾
(3)Ba(OH)2 Ca(CH3COO)2 AlCl3 FeSO4(09-全国Ⅰ) 8、下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是
A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
B.2KMnO4+HCOOK+KOH=2K2MnO4+CO2↑+H2O
C.MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
【解析】在碱性条件下,不可能产生CO2气体,而应是CO32-,故B项错。
答案.B(09-全国Ⅰ)7、将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是
A.4 B.3 C.2 D.1【解析】M的化合价为+n,Na2CO3与MCln反应对应的关系式为:
2Mn+ ~ nCO32-
2 n
15×10-3×2 40×10-3×0.5
可得n=3,故选B。
答案:B
(09-全国Ⅰ)10、用0.10 mol·L-1的盐酸滴定0.10 mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是
A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)> c(NH4+), c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)> c(NH4+),c(H+)> c(OH-)【解析】溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况,不遵循电荷守恒,故C项错。
答案: C(09-全国Ⅰ) 9、现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物,若其中氧的质量分数为a,则碳的质量分数是
A. B. a C. (1-a) D. (1-a)【解析】乙酸的化学式为C2H4O2,而单烯烃的通式为CnH2n,从化学式可以发现两者中,C与H之间的数目比为1:2,质量比为6:1,碳氢的质量分数一共为1-a,其中碳占 。
答案:C(09-全国Ⅰ) 11、为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g 样品加热,其质量变为w2 g ,则该样品的纯度(质量分数)是
A. B. C. D.
【解析】2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O ?m (减少)
2×84 106 62
x (W1- w2)
解得x= ,将其带入下式可得: w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ,A项正确。
答案:A (09-全国Ⅰ) 13、下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是
A.第6 min 后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小【解析】A项,6min时反应达平衡,但未停止,故错;B项,X的变化量为1-0.15=0.85mol,转化率为0.85/1=85%,正确。?H<0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,C项错;D项,降温,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故V正>V逆,即逆反应减小的倍数大,错误。
答案:B(09-全国Ⅱ) 27.(15分)
某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据下表中数据,在答题卡该题相应位置上画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________;
(3)列式计算该反应在0~3min时间内产物Z的平均反应速率:________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于______________;
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如右图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是:1 _________,2________,3__________。27.(15分)
(1)
(2)X+2Y 2Z
(3) =0.083 mol·L-1·min-1
(4)45%
(5)升高温度 加入催化剂 增大压强答案:C(09-北京)9.已知有相同容积的定容密封容器甲和乙,H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0,
甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI 0.2mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的 平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是
A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1mol He,乙不改变
C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加0.1molH2 ,乙增加0.1molI2 (09-全国Ⅱ) 28.(15分)
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是______________,发生反应的化学方程式是_________________;
(2)B中加入的物质是_____________,其作用是________________________;
(3)实验时在C中观察到得现象是_____________________________;发生反应的化学方程式是____________________________________;
(4)实验时在D中观察到得现象是_________________________;D中收集到的物质是__________,检验该物质的方法和现象是_______________。28.(15分)
(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 氨水
用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝(09-全国Ⅰ) 27、(15分)
浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是
2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
【解析】成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,然后再用装置A,放入品红,检验品红是否除尽,因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2。
答案: C 浓硫硫和木炭 产生反应物
B 无水硫酸铜 检验是否有水
A 品红 检验SO2
A 酸性KMnO4 除去SO2
A 品红 检验SO2是否除尽
A 澄清石灰水 检验CO2的存在。(09-北京) 27.(14分)
某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
⑴实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是___________
⑵滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后 ___________________
⑶装置①中发生反应的化学方程式是____________________________
⑷装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是_________________________
⑸该小组得出的结论的试验现象是 _________________________
⑹试验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)
加热该绿色溶液,观察颜色变化
加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化27.(14分)
(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)将NO2转化为NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)a c d(09-北京) 28.(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整:
4 +11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎 b. 过量空气能提高SO2的转化率
c. 使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160gSO3气体与H2O化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收的Br2离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)28.(15分)
(1)FeS2
(2)2SO2+O2 2SO2
(3)a b d
(4)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3 kJ/mol
(5)① SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
② 14.56 2.31 g(09-全国Ⅰ) 28、(15分)
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为______极;
②电极b上发生的电极反应为___________________
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:__________
④电极c的质量变化是_________g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液______________________________;
乙溶液______________________________;
丙溶液______________________________;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
_________________________________。【解析】(1)乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。
答案:(1)正极 4OH--4e-=2H2O + O2↑。2.8L 16g 甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。丙不变,相当于电解水。(2)可以。
(09-北京) 6.下列叙述不正确的是
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反应:答案:A(09全国Ⅱ) 12.1 mol 与足量
的NaOH溶液充分反应,消耗的NaOH的物质的量为
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol答案: A(09全国Ⅰ)12、有关下图所示化合物的说法不正确的是
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下
与Br2发生取代反应
B.1 mol 该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶
液反应放出CO2气体【解析】有机物含有碳碳双键,故可以与Br2发生加成反应,又含有甲基,故可以与Br2光照发生取代反应,A项正确;B项,酚羟要消耗一个NaOH,两个酯基要消耗两个NaOH,正确;C项,苯环可以催化加氢,碳碳双键可以使KMnO4褪色,正确;该有机物中不存在羧基,故不能与NaHCO3放出CO2气体,D项错。
答案: D(09-全国Ⅱ) 30.(15分)
化合物A相对分子质量为86,碳的质量分数为55.8%,氢为7.0%,其余为氧。A的相关反应如下图所示:
已知:R-CH=CHOH(烯醇)不稳定,很快转化为R-CH2CHO。
根据以上信息回答下列问题:
(1)A的分子式为 ;
(2)反应②的化学方程式是 ;
(3)A的结构简式是 ;
(4)反应①的化学方程式是 ;
(5)A有多种同分异构体,写出四个同时满足(i)能发生水解反应(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式: 、 、 、 ;
(6)A的另一种同分异构体,其分子中所有碳原子在一条直线上,它的结构简式为 。30.(15分)
(1)C4H6O2
(2)CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O
(3)
(4)
(5)
(其他正确答案也给分)
(6)(09-全国Ⅰ) 30、(15分)
化合物H是一种香料,存在于金橘中,可用如下路线合成:
已知:
回答下列问题:
(1)11.2L(标准状况)的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O。
A的分子式是________________;
(2)B和C均为一氯代烃,它们的名称(系统命名)分别为________;
(3)在催化剂存在下1 mol F与2 mol H2反应,生成3-苯基-1-丙醇。F的结构简式是_____________;
(4)反应①的反应类型是__________________;
(5)反应②的化学方程式为________________________;
(6)写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式:____。【解析】(1)88gCO2为2mol,45gH2O为2.5mol,标准11.2L,即为0.5mol,所以烃A中含碳原子为4,H原子数为10,则化学式为C4H10。(2)C4H10存在正丁烷和异丁烷两种,但从框图上看,A与Cl2光照取代时有两种产物,且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种,则只能是异丁烷。取代后的产物为2-甲基-1-氯丙烷和2-甲基-2-氯丙烷。(3)F可以与Cu(OH)2反应,故应为醛基,与H2之间为1:2加成,则应含有碳碳双键。从生成的产物3-苯基-1-丙醇分析,F的结构简式为 。(4)反应为卤代烃在醇溶液中的消去反应。(5)F被新制的Cu(OH)2氧化成羧酸,D至E为然后与信息相同的条件,则类比可不难得出E的结构为 。E与G在浓硫酸作用下可以发
生酯化反应。(5)G中含有官能团有碳碳双键和羧基,可以将官能团作相应的位置变换而得出其芳香类的同分异构体。
答案:(1)C4H10。(2)2-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷(3)
(4)消去反应。
(5)
(6) 、 、 、(09-北京) 25.(16分)
丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为 )和应用广泛的DAP树脂;
已知醇与酯可发生如下酯交换反应: (R,R’ R’’代表羟基)
(1)农药 分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是__________ ;A 含有的官能团名称是 ;
②由丙烯生成A的反应类型是__________
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是 。
(3)C蒸汽密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为碳60%,氢8%,氧32% ,C的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)
a. C能发生聚合反应,还原反应和氧化反应 b. C含有两个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c. D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量 d. E有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环利用DAP树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是______。
(6)F的分子式为 DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基部处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式 。25.(16分)
(1)① CH2=CHCH2Cl 碳碳双键、氧原子
② 取代反应
(2)CH2=CHCH2Cl+H2O CH2=CHCH2OH+HCl
(3)CH3COOCH2CH=CH2
(4)a c d
(5)蒸馏
(6)2 CH2=CHCH2OH+⑴重视对中学化学基础知识和化学主干知识的考查。
⑵试题综合程度大,思维容量大,突出对学科内知识的综合考查。
⑶试题题型新颖,陌生度高,真实考查学生的水平。
⑷试题重视对学生能力的考查,精心设计考查学生解决实际问题的能力。
⑸非选择题设问有梯度,重视对化学用语的考查。对09高考试题的评价:对理综高考化学的感悟:⑴重视基础,抓住规律——做到概念清、规律熟。
⑵立足实验,抓住主干——做到融会贯通。
⑶关注融合,提升能力——做到知其然,还要知其所以然。
⑷关注社会,勇于创新——学会学习,学会思考。 二、如何做2010高考备考工作1. 研究2. 落实研究什么? 怎么研究?怎么落实?研究是关键发挥集体的优势,学会做加法
备课任务
备课时间
备课内容
要努力营造良好的研究氛围研究是关键做好研究的两大支架:教研和考研
教研
研究教学大纲
研究教材
研究教法
研究学生研究是关键做好研究的两大支架:教研和考研
考研
研究考纲
知识能力要求
考纲变化
命题趋势
题型示例
研究2009年高考评估报告2009年高考考试大纲新课标版-化学卷一、考核目标与要求
化学科考试,为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生,以能力测试为主导,将在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上,全面检测考生的化学科学素养。
化学科命题注重测量自主学习的能力,重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展,以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感、态度和价值观等方面的全面发展。(一)对化学学习能力的要求
1.接受、吸收、整合化学信息的能力
(1)能够对中学化学基础知识融会贯通,有正确复述、再现、辨认的能力。
(2)能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察,以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。
(3)能够从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并经与已有知识块整合,重组为新知识块的能力。
2.分析问题和解决(解答)化学问题的能力
(1)能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力。
(2)能够将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达,并做出解释的能力。
3.化学实验与探究能力
(1)了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握化学实验的基本方法和技能。
(2)在解决简单化学问题的过程中,运用科学的方法,初步了解化学变化规律,并对化学现象提出科学合理的解释。(二)对知识内容的要求层次
为了便于考查,将高考化学命题对各部分知识内容要求的程度,由低到高分为了解、理解(掌握)、综合应用三个层次,高层次的要求包含低层次的要求。其含义分别为:
了解:对化学知识有初步认识,能够正确复述、再现、辨认或直接使用。
理解(掌握):领会所学化学知识的含义及其适用条件,能够正确判断、解释和说明有关化学现象和问题,即不仅“知其然”,还能“知其所以然”。
综合应用:在理解所学各部分化学知识的本质区别与内在联系的基础上,运用所掌握的知识进行必要的分析、类推或计算,解释、论证一些具体化学问题。
一、必考内容部分 必考内容涵盖必修模块“化学1”、“化学2”和选修模块“化学反应原理”的内容。根据化学的学科体系和学科特点,必考部分的内容包括:化学科学特点和化学研究基本方法、化学基本概念和基本理论、常见无机物及其应用、常见有机物及其应用和化学实验基础五个方面。(一)化学科学特点和化学研究基本方法
1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。
2.了解科学探究的基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。认识化学是以实验为基础的一门科学。
3.了解物质的组成、结构和性质的关系。了解化学反应的本质、基本原理以及能量变化等规律。
4.了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位,可用于进行简单的化学计算。
5.了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。(二)化学基本概念和基本理论
1.物质的组成、性质和分类
(1)了解分子、原子、离子等概念的含义。了解原子团的定义。
(2)理解物理变化与化学变化的区别与联系。
(3)理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
(4)理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。 2.化学用语及常用计量
(1)熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
(2)熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断化合价。
(3)了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
(4)了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
(5)理解质量守恒定律的含义。
(6)能正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算。
(7)了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
(8)根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 3.溶液
(1)了解溶液的含义。
(2)了解溶解度、饱和溶液的概念。
(3)了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。
(4)了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。
(5)了解胶体是一种常见的分散系。 4.物质结构和元素周期律
(1)了解元素、核素和同位素的含义。
(2)了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
(3)了解原子核外电子排布。
(4)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
(5)以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
(6)以IA和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
(7)了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
(8)了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 5.化学反应与能量
(1)了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。
(2)了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。
(3)了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
(4)了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
(5)了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
(6)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(7)理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。 6.化学反应速率和化学平衡
(1)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
(2)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
(3)了解化学反应的可逆性。
(4)了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
(5)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
(6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 7.电解质溶液
(1)了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。
(2)了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
(3)了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
(4)了解水的电离,离子积常数。
(5)了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
(6)了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。
(7)了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。了解常见离子的检验方法。
(8)了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。
8.以上各部分知识的综合应用。落实是根本要注重基础知识的落实
回归教材,用好教材
按照考试说明编制综合题 落实是根本落实要做到知识和方法、能力的辨证统一
思维方法到位
能力培养到位
形成规律,培养科学思想
三、基本理论复习及备考建议根据教学大纲和考纲要求过好课本关,任何复习资料都代替不了教材。 1. 抓纲靠本,有的放矢2. 注重方法,全面复习,不断提高综合能力在复习中全面夯实基础是重中之重,为提高运用知识
解决化学问题的能力创造条件。电解质溶液 一、强、弱电解质,电离平衡、电离度。
二、水的电离和溶液的 pH。
三、盐类水解。
四、原电池;电解池。
五、中和滴定。
六、难溶电解质的溶解平衡。
一、电离平衡 1、电解质、非电解质。
2、强、弱电解质。
3、弱电解质电离平衡,电离度。
4、导电及导电能力。电解质和非电解质比较例、下列物质中:⑴Cu;⑵液态氯化氢;⑶SO3;⑷氯水;⑸硫酸钡;⑹熔融氢氧化钠;⑺稀硫酸;⑻冰醋酸;⑼乙醇;⑽氯化钠固体;⑾水。其中:
⑴能够导电的是: ;
⑵属于电解质的是: ;
⑶属于非电解质的是: ;1 4 6 7 112 5 6 8 10 113 9化合物电 离电解质非电解质电离程度强电解质弱电解质绝大多数盐、
强 碱(离子化合物)强酸
(极性共价化合物)—弱酸、弱碱
H2O (共价化合物 )强电解质和弱电解质例1:下列说法是否正确?
(1)Na等金属单质是电解质,Cl2等非金属单质是非电解质。
(2)因SO2的水溶液导电,所以SO2属于电解质。
(3)盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
(4)BaSO4等难溶盐的水溶液导电能力弱,是弱电解质。
(5)由于NaCl溶液导电,所以NaCl溶液是强电解质。
(6)液态的硫酸不导电,氯化钠晶体不导电,但硫酸、氯化钠都是强电解质。例2:下列说法是否正确
(1)物质的水溶液能导电,即该物质一定是电解质。
(2)强电解质溶液的导电能力一定强,弱电解质溶液的导电能力一定弱。
(3)离子化合物都是强电解质,共价化合物一定是弱电解质。
(4)盐酸的导电能力一定比醋酸强。
(5)物质熔化时不导电,该物质是非电解质。内因外因因果因果电解质与导电性的关系 例.下列事实能说明相应的酸是弱电解质的是
A.用HR做导电实验,灯泡很暗
B.0.1 mol / L HR溶液的pH为3.8
C.20 mL 0.1 mol / L HR恰好中和20 mL 0.1
mol / LNaOH 溶液
D.0.1 mol / L NH4R溶液的pH等于7 二、水的电离和溶液的pH ㈠水的电离
㈡溶液的pH
弱酸溶液的pH
酸或碱混合液的pH
酸和碱混合液的pH
无限稀释 ㈠水的电离
1、水的电离
2、水的离子积 25℃ c(H+)?c(OH-)=1×10-14=Kw
3、影响水的电离平衡的因素
㈡溶液的酸碱性和pH计算 1、溶液的酸碱性:(1) 中性溶液: c(H+)=c(OH-)
(2) 酸性溶液: c(H+)溶液>c(OH-)溶液
(3) 碱性溶液: c(OH-)溶液>c(H+)溶液
2、pH计算pH=-lgc(H+) c(H+)=10-pH
(1909年丹麦生物化学家索伦森提出pH的概念)常温下,溶液中pH和pOH之间有关系:
pH+pOH=14,但当溶液中c(H+)>1mol/L或
C(OH-)>1mol/L时,直接利用浓度表示。1、定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来H+或OH-生成弱电解质的反应叫做盐类的水解。2、实质:促进水的电离。三、盐类水解 3、规律:有弱才水解,都弱都水解,
越弱越水解, 谁强显谁性。4、水解反应的特点。5、影响水解平衡的因素。6、盐类水解的应用: ⑴判断盐溶液的酸碱性及其强弱。
⑵比较溶液中离子浓度的大小。
⑶判断溶液中离子能否大量共存。
⑷配制和保存易水解的盐溶液。
⑸泡沫灭火器的原理。
⑹加热、蒸发、灼烧盐溶液。
⑺特殊反应——Mg分别和NH4Cl溶液、AlCl3溶液、CuCl2溶液反应的现象并分析原因。
例、pH = 2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
1.写出生成正盐的分子式:
2.该盐中存在着一定水解的离子,该离子的水解方程式为:
Bm+ + mH2O B(OH)m+ mH+
3.简述该混合液呈碱性的原因:
过量的弱碱电离呈碱性。练习:例、某温度水的离子积为KW=1×10?13。将此温度下pH=11的苛性钠溶液 a L与pH=1的稀硫酸 b L混合。计算体积比:
(1)若混合液为中性,则 a : b=
10 : 1
此溶液中各种离子浓度由大到小排列顺序为:
c(Na+)>c(SO42?)>c(H+) ==c(OH?)(2)若混合液的pH =2,则 a : b=
9 : 2
此溶液中各种离子浓度由大到小排列顺序为:
c(H+)>c(SO42?)>c(Na+)>c(OH?)四、原电池和电解池 1、原电池。
2、化学电源(燃料电池)。
3、电解池。
4、电解的应用。近几年高考电化学考题回放2、原电池的形成条件: ⑴ 活动性不同的两种金属(其中一种可以是石墨);
⑵ 电解质溶液;
⑶ 两极要连接,并与电解质溶液接触。
原电池:1、定义:把化学能转化为电能的装置。什么是盐桥? 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。
盐桥的作用是什么?
可使由它连接的两溶液保持电中性,盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。此电池的优点:
能产生持续、稳定的电流。【思考】原电池的设计设计中需要关注的问题:
1、有一个自发进行的氧化还原反应
2、要有电极材料
3、电解质溶液
4、组成闭合回路
5、装置请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag 设计成一个能产生稳定电流的原电池装置,并写出两个电极上的电极反应。(1)装置可采用烧杯和盐桥
(2)注明原电池的正极和负极
(3)注明外电路中电子的流向
(4)写出两个电极上的电极反应提示与要求【归纳与总结】原电池的设计思路(1)以自发进行的氧化还原反应为基础。
(2)把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应。
(3)以两极反应为原理,确定电极材料及电解质溶液。
(4)画出装置简图。电解:一、概念:
使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极引起氧化—还原反应的过程。电解池:装置特点: 电能转化为化学能。
形成条件: ⑴直流电源;
⑵两个电极;
⑶电解质溶液(或熔化的电解质);
⑷形成闭合回路。电极阳极与电源正极相连阴极与电源负极相连阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。用惰性电极电解电解质溶液的规律 例、?04广东化学?pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是
A、NaOH B、H2SO4 C、AgNO3 D、Na2SO4解析:本题考查根据电极产物判断溶液pH变化,选A。原电池、电解池工作原理:原电池原理:通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。
电解原理:使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应,从而把电能转化为化学能。 阳极
(内电路) 阴极
(内电路)+-ee电源eeH+SO4 2 –H+SO4 2 –氧化反应: Zn-2e- = Zn2+还原反应:
2H++2e - = H2↑还原反应:
2H + +2e - = H2↑氧化反应:
4OH– + 4e - =O2↑+2H2O
(左池)(右池)原电池电解池OH–OH–原电池与电解池比较正、负极阴、阳极惰性材料
或活性材料负氧正还阳氧阴还例、?02上海—16?某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成 分判断正确的是
A. a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B. a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C. a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D. a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
解析:本题考查判断电极及电极产物,选B。解析:考查原电池工作中现象的观察与判断,选C。例、(06上海13)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1. 原电池正、负极的确定
(1) 根据构成原电池的必要条件之一确定: 活泼金属一般作负极;
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如 Mg—Al —HCl溶液构成的
原电池中,Mg为负极,Al为正极;若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的
原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;
(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为
负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为
负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。原电池与电解池电极的确定2.电解池 阴、阳极的判断
★可根据电极与电源两极相连的顺序判断
阴极:与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。
其反应时,溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。
阳极:与直流电源的正极直接连接的电极。
①若是惰性电极(Pt、Au、C、Ti),在该极上,溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化;
②若是活性电极,电极材料参与反应,自身失去电子被氧化而溶入溶液中。例、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的A 铜的电精炼目的:火法冶炼得到的铜纯度不够高不能满足电气工业对铜的要求(含Cu量≥99.95%)。为了得到高纯度的铜常采用电解法精炼。
粗铜中的主要杂质:Zn、Fe、Ni、Pb、Au、Ag 、Cu2O、CuS等
原理:电解质溶液为CuSO4(aq)
阳极(粗铜): Zn-2e- =Zn2+
Fe-2e- =Fe2+
Ni-2e- =Ni2+
Cu-2e- =Cu2+
Ag、Au掉入阳极附近形成阳极泥
阴极(纯铜):Cu2++2e- =Cu电 镀阳极—镀层金属 M-ne-=Mn+
阴极—镀件 Mn++ne-=M
电解液:含镀层金属阳离子的盐溶液。
★原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;有外加电源的装置一定是电解池,无外加电源的装置一定是原电池。
★电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。
【说明】多池组合时,一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池?1.单池判断:2.多池组合判断:①无外电源:一池为原电池,其余为电解池;
②有外电源:全部为电解池或电镀池、精炼池例、(05天津-12)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是
(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2+ + 2e— =Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:考查电精炼,选D。氯碱工业■目的:电解饱和NaCl溶液,制取NaOH、H2、Cl2 、并以它们为原料生产一系列化工产品
■技术上必须考虑的问题:
1. NaCl溶液的精制
2. Cl2对NaOH溶液的影响
3. H2与空气、Cl2的安全问题
■解决:
粗盐水中的主要杂质:SO42-、CO32-、Ca2+、Mg2+、Fe3+
①BaCl2(aq) ②Na2CO3 (aq) ③NaOH (aq) ④HCl (aq)
⑤阳离子交换膜粗盐的成份:
泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程:粗盐水 含少量Ca2+、Mg2+精制盐水氯碱工业-电解原理示意阳离子交换膜电解食盐水原理示意图Cl2Cl2Cl—H2H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)离子交换膜阳极室阴极室氯碱工业-阳离子交换膜■ 阳离子交换膜的特点:
只允许阳离子通过阻止阴离子和气体分子通过
■ 作用:
(1)阻止了H2、Cl2混合,避免了爆炸;
(2)阻止了Cl2与NaOH反应;
(3)极大地降低了碱液中NaCl的含量。例、关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈
棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液
无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯
中,充分搅拌后溶液呈中性[06北京理综27(3)]工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
① 该电解槽的阳极反应式__________________。
② 通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因__________________________。
③ 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_______(填写“A”或“B”)导出。 [06北京理综27(3)]工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。
① 该电解槽的阳极反应式__________________。
② 通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因__________________________。
③ 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_______(填写“A”或“B”)导出。 答案:
(3)① 4 OH-― 4e- == 2 H2O + O2↑
② H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大
③ B常见的燃料电池常见的燃料电池美、日有若干燃料电池发电站摩托罗拉公司研发的这种手机
可充电电池能带机一个月是锂
电的10倍例、(06天津理综12)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
答案:本题考查新型电池电极判断及电极反应式。B 燃料电池具有高效、低污染的一类新型化学电源。以氢气、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池,已用于宇宙飞船中。该电源的负极反应式为:
H2 + 2 OH? – 2e? = 2 H2O
若以甲烷、空气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池。该电源的负极反应式为:
CH4 + 10 OH? – 8e?= CO32?+ 7 H2O规律:原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式,对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验。
写法:总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。
书写注意事项:一看电极材料;
二看环境介质;
三看附加条件与信息。
电极反应的书写(1)写出燃烧反应正确的化学方程式;
(2)根据电解液改写燃料电池总反应;
(3)写出正极的电极反应式(一般较简单);
(4)由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极
反应式。书写燃料电池的电极反应式和总反应式的步骤:例、已知CH4、O2、NaOH溶液组成的燃料电池总反应:
CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O请写出其电极反应。
解: ①燃烧总反应: CH4+2O2→CO2+2H2O
②燃料电池总反应:
CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O
③正极:2O2+4H2O+8e-→8OH-
④负极:CH4+10OH--8e-→CO32-+7H2O
氢氧燃料电池2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-例、德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖,但该方法须在高温高压催化剂条件下,否则难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池(如图)氢氮在电极上合成氨,而且转化率高于哈伯法的五倍,达到80%。 该电解池采用了能传导某种离子( H+、 Li+、F-、 O2- )的固体复合氧化物为电解质(简称SCY),吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。
写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。固体复合氧化物如何书写充电电池的电极反应式?
充电电池电极反应式书写的关键是要弄清电解液是酸性还是碱性(H+ 和OH-),不可乱用,然后是反应方向判断。例、已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下:
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 试写出放电时的正、负极, 充电时的阴、阳极的电极反应式。 放电时:负极:Pb-2e-+SO42- =PbSO4
正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
充电时:阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-
阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+
注意: 原电池的电极判断中的特殊情况
(1)Al-Mg HCl溶液构成原电池
负极:Mg-2e- →Mg2+
正极:2H++2e-→H2 ↑
(2) Al-Mg NaOH溶液构成原电池
负极:Al-3e-+4OH-→AlO2-+2H2O
正极: 2H2O+2e-→H2↑+2OH-
原电池的负极不仅与金属活动性有关,还与电解质溶液有关,较易与电解质溶液反应的金属为原电池的负极。例、 X、Y、Z、W为按原子序数有小到大
排列的四种短周期元素。已知: ① X可分
别与Y、W形成X2Y、 X2Y2、XW等共价化
合物; ② Z可分别与 Y、W 形成 Z2Y、
Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答:
(1)Z2Y的化学式是:
Na2O
(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是:
2 Na2O2 + 2 H2O == 4 NaOH + O2↑ (3)如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液,C (Ⅰ)、 C(Ⅱ)为多孔石墨电极。 接通S1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生转移。此时:
C(Ⅰ)的电极名称是 :
负极
C(Ⅱ)的电极反应式是:
Cl2 + 2e― == 2 Cl―五、中和滴定
1.滴定原理:
用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法叫酸碱中和滴定。
例如:
HCl+NaOH=H2O+NaCl
CHClVHCl = CNaOHVNaOH
2.实验仪器
酸式滴定管
碱式滴定管
铁架台
滴定管夹
锥形瓶
烧杯
白纸
区别:活塞不同,酸不能装碱,可装酸液和氧化性溶液;碱只能装碱。精确读数到小数点后两位装反应液不能润洗排滴定管空气,定刻度有利于终点颜色的观察滴定管的使用(1)检查是否漏水。
(2)洗涤:先水洗,再用待装液润洗2-3次。
(3)排气泡,调液面:先装入液体至“0”刻度以上2-3cm处,排净气泡后调整液面到“0”或“0”
以下,记下刻度,注意平视不能仰视或俯视。
(4)滴液:左手握住滴定管活塞(或挤压玻璃球)右手摇动锥形瓶,眼睛注视着锥形瓶颜色的变化。
(5)读数与记录。3、指示剂的选择和终点颜色的判断——注意:完全反应的终点与指示剂变色范围相同甲基橙 3.1-4.4 红-橙-黄
酚酞 8-10 无-粉红-红pH=8粉红到无色 pH=4.4黄色到橙色pH=8无色到粉红 pH=4.4橙色到黄色× pH=4.4黄色到橙色pH=8无色到粉红 ×例1.(2003年春季高考)以下是几种酸碱指示变色
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0.1000 mol·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答案:B滴定终点的判断:
指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点,终点的判断是滴定实验是否成功的关键。 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2
pH颜色突变范围中和滴定曲线
酚酞甲基橙4.误差分析 C(NaOH)=例如:将所有误差所产生的结果都归结为标准液体积的变
化,进而判断对待测液浓度的影响(盐酸标准溶液)
①滴定管用蒸馏水洗净,未用标准液润洗
②锥形瓶用蒸馏水洗净,又用待测液润洗
③滴定管的液面在零刻度上;
④滴定管内气泡未赶出;
⑤滴定时锥形瓶中液体摇出瓶外;
⑥滴定时刚好到达终点,立即对盛标准液的滴定管读数⑦滴定时到达终点不足半分钟,指示剂又恢复原来颜色
⑧滴定过程中,稀释锥形瓶中溶液
⑨滴定结束后,标准液的滴定管口悬挂半滴液珠⑩滴前俯视刻度线读数,滴后仰视
C(HCl). V(HCl)V(NaOH)定值六、难溶电解质的溶解平衡1. 定义:
在一定条件下,当难溶电解质溶解与和生成速率相等时,得到难溶电解质的饱和溶液,即达到溶解平衡。2. 特征:
“动” :动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率并不为零
“等” :v(溶解) = v(沉淀)
“定” :达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变
“变” :当外界条件发生改变,溶解平衡将发生移动,
达到新的平衡。沉淀溶解平衡3. 生成难溶电解质的离子反应的限度:
不同电解质在水中的溶解度差别较大,难溶电解质和易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上把溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,因此一般情况下,相当量的离子相互反应生成难溶电解质,可以认为完全反应了。
①化学上认为残留在溶液中的离子浓度<1×10–5mol/L时,沉淀就达到完全。
②难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会为零。沉淀反应的应用沉淀的生成:
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研及废水的处理等领域,常用生成沉淀的方法来达到分离或除去某些离子的目的。
(1)调节pH法:
如:NH4Cl中含有FeCl3,使其溶于水,再加氨水调节 pH到7~8,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。
Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
沉淀反应的应用
(2)加入沉淀剂法:
常用沉淀剂还有Na2S、H2S等,与某些金属离子生
成极难溶的硫化物沉淀。例:
Cu2++H2S = CuS↓+2H+ Hg2+ + S2- = HgS↓原理:不断移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡
向沉淀溶解的方向移动,就达到使沉淀溶解的目的。
例如:
(1)酸碱溶解法:
CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq)沉淀溶解
(2)生成配合物使沉淀溶解:
AgCl(s) Cl– + Ag+[Ag(NH3)2]+NH3?H2O沉淀溶解
(3)发生氧化还原使沉淀溶解:
有些金属硫化物(HgS、CuS等),在饱和溶液中硫离子的浓度特别小,不能溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,减小硫离子浓度,从而达到沉淀溶解的目的。
如:3CuS+8HNO3= 3Cu(NO3)2+S+2NO↑+4H2O沉淀溶解探究实验NaCl和AgNO3混合生成白色沉淀向所得固液混合物中滴加KI溶液白色沉淀转变为黄色向新得固液混合物中滴加Na2S溶液黄色沉淀转变为黑色沉淀转化(1)沉淀转化的方法:
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
(2)沉淀转化的实质:
实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,沉淀只能从溶解小的转化为溶解度更小的。沉淀转化(3)沉淀转化的应用:水垢中的CaSO4,用Na2CO3处理,使之转化为
CaCO3,而后用酸除去。
CaSO4 (s) SO42- (aq) + Ca2+ (aq) CaCO3(s)CO32-对于溶解平衡:
MmNn(s) mMn+(aq) + nNm-(aq)有:
KSP=[c(Mn+)]m·[c(Nm-)]n
在一定温度下, KSP是一个常数。
溶液中有关离子浓度幂的乘积—离子积QC。QC>Ksp 溶液过饱和,有沉淀析出QC=Ksp 溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态QC<Ksp 溶液未饱和,可继续溶解该难溶电解质 溶度积(Ksp)3.专题复习,强化基础对于历年高考中常考的重点、热点问题,采用归纳、对比、整合三种复习策略,以小专题的形式,逐个解决。
利用专题,强化基础,培养对所学知识的概括和运用能力。化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率
二、化学平衡
三、化学反应进行的方向一、化学反应速率 1、化学反应速率;单位、计算。
2、影响化学反应速率的因素。 二、化学平衡 1、化学平衡状态及特征。
2、影响化学平衡状态的因素。
3、生产条件的选择。 什么是化学平衡状态?
化学平衡状态是指①一定条件下的可逆反应里,②正反应速率=逆反应速率,③反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。关于化学平衡状态的标志。
关于化学平衡的移动。
关于平衡的等效问题。
关于等效模型。
关于化学平衡图像题。
关于化学平衡计算。习题类型:平衡状态的判断方法 :
直接判定: υ正 = υ逆(实质)
①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是不同方向的速率。
各物质的浓度保持不变(特征)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且系数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
⑤在绝热体系中,温度保持不变。关于化学平衡状态的标志 例1.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) △H<0 ,达到平衡的标志是:
① 反应速率V(N2): V(H2): V(NH3)== 1 : 3 : 2;② 各组分的物质的量浓度不再改变;
③体系的压强不再发生变化;
④混合气体的密度不变(相同状况);
⑤体系的温度不再发生变化;
⑥2V(N2正)== 1V(NH3逆);
⑦单位时间内3 mol H—H断键反应同时2 mol N—H也断键反应。 A.①②③⑤⑥ B.②③⑤⑥
C.②③⑤⑥⑦ D.②③④⑥⑦B例2.下列方法中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③百分组成HI%=I2%
④反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)时
⑤ c(HI)=c(H2)=c(I2)=2:1:1
⑥ 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
⑦ 温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧ 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨ 温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化
⑩ 温度和压强一定时混合气体密度不再变化答案:
②⑥⑨关于化学平衡的移动1.什么是化学平衡的移动?2.运用图象理论分析1)其他条件不变,只改变浓度2) 其他条件不变,只改变温度 3)其他条件不变,只改变压强(适用于有气体参加的反应)特例:对于反应前后气体分子数不变的反应:
H2(g)+I2(g) 2HI(g)4) 催化剂对平衡移动的影响
催化剂可同等程度的改变正、逆反应速率,缩短达到平
衡的时间,平衡不移动。3.勒沙特列原理 适用范围:已达平衡状态的可逆反应。
内 容:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强),平
衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
推 广:该原理适用于很多平衡体系:如溶解平衡、电离平衡、水
解平衡、络合平衡。
注 意:减弱的含义
定性的角度:平衡移动的方向就是能够减弱外界条件改变的方向
定量的角度:平衡结果只是减弱了外界条件的变化而不能完全抵
消外界条件的变化量。 例1. 在一密闭容器中进行反应2SO2+O2 2SO3,已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2:0.4mol/L O2:0.2mol/L B.SO2:0.25mol/L
C.SO2:0.15mol/L SO3:0.15mol/L D.SO3:0.4mol/L答案:B例2. 在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)
达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.B的质量分数增加了
D.a > b答案:AC例3. 在一定温度和压强下,合成氨反应达到平衡时,下列操作平衡不发生移动的是
A.恒温恒压时充入氨气
B.恒温恒容时充入氮气
C.恒温恒容时充入氦气
D.恒温恒压时充入氦气 答案:AC例4.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正向移动时,下列有关叙述正确的是
①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了合适的催化剂
A.①② B.②⑤ C.②③⑤ D.②③④⑤答案:B4. 利用平衡常数分析化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,符号K。⑴K值越大,说明平衡体系中是生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越大,反之,就越不完全,转化率就越小。
⑵K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。说明:1.平衡常数的表达式与化学方程式的书写有关。
2.对于有固体或纯液体参加的反应,它们不列入平衡常数的表达式。
3.对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数。注意1. K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;K值越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小。一般来说,反应的平衡常数K≥105,认为正反应进行得较完全;K≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全)。2. 在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商Q与K比较大小来判断。Q > K,Q = K,Q < K,未达平衡,逆向进行。达平衡。未达平衡,正向进行。思考 通过改变温度,从平衡常数大小的变化趋势可以判断该可逆反应的正方向是放热反应.(1)若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应(2)若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应试分析以上数据,判断该反应的正方向是放热还是吸热反应?如何用化学平衡常数解释勒夏特列原理讨论浓度压强温度温度一定时,K是一个定值。当一个已达平
衡的状态的反应,反应物浓度增大或生成物
浓度减小时,Q<K,平衡向正反应方向移动一定温度下,增大体系压强,各组分的浓度
也同等倍数的增大。对于气态物质系数减小
的反应,增大压强,Q<K,平衡向气态物质
系数减少的方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数
实现的。升高温度,化学平衡向吸热方向移
动。降低温度,化学平衡向放热方向移动。
N2 + 3H2 2NH3
<K<K在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入
10L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得
c(H2)=0.0080mol/L。
(1)求反应的平衡常数。
(2)在上述温度下,将H2和I2各0.20mol的气态混合物充
入该密闭容器中,试求达到平衡时各物质的浓度。
化学平衡常数的计算Ⅰ.利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度 在密闭容器中,将2.0mol CO和10mol H2O混合加热到800oC,达到下列平衡:
求CO的转化率。Ⅱ.利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率
化学平衡常数的计算例1. 化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示______________,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______________。(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。 答案:
可逆反应的进行程度越大 可能增大也可能减小 例2.(05上海)在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:H2(g) + I2(g) 2HI(g) + Q (Q>0)
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为 。
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
①若升高温度,化学平衡常数K_______________
(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确____________
(用图2中a-c的编号回答)
②若加入I2,H2浓度的变化正确的是 ,(用图2中d-f的编号回答)
(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。答案:
(1)K =
(2)0.167mol/L·min
(3)① 减小 c ② f
(4)见右图等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。在等效平衡中,还有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分x的分数(体积、物质的量)均相同,而且相同组分的物质的量均相同,这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。关于平衡的等效问题说明:相同条件指投入物质的温度、浓度、压强相等。
等效的本质即该可逆反应进行的程度相同。①恒温恒容,且反应前后气体分子数改变的反应,如:
PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)
只要保证投料量与原投料量完全相同(可以是折算以后的结果),则二者等效。因为若两次投料量不相同,必然导致体系中压强的差异,则两次反应进行的程度必然不同,最终的状态不可能相等,即不可能等效。保证投料量完全相同的本质是保证原子守恒。这种等效实际是绝对的等效,即平衡时各组分的绝对值和相对值与原平衡状态完全一致。
②恒温恒容,且反应前后气体分子数不变的反应,如H2(g)+I2(g)
2HI(g)
只要投料量与原平衡的投料量成比例,即为等效平衡。
投料量的变化会改变容器内的压强,但对最终平衡状态没有影响,即第二次平衡中各组分的绝对值有变化,但相对含量不变。可视为一种相对的等效。
③恒温恒压下的等效平衡
对任一可逆反应,只要投料量与原投料量成比例,即为等效平衡。等效平衡的分类: 例1. 某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
(1)恒定T、V:
[1]若X=0,Y=0,则Z=-----------。
[2]若X=0.75,Y=----------,Z=----------。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是---------------。
(2)恒定T、P:
[1]若X=0、Y=0,则Z-----------。
[2]若X=0.75,则Y---------,Z---------------。
[3]X、Y、Z应满足的一般条件是----------------。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1 , Y+3Z/2=3>0=2.25mol>=0Y=3X, Z>=0 例2.(Ⅰ)恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
A(气)+ B(气) C(气)
(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后,生成 a mol C,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为 mol。 (3)若开始时放入x mol A,2 mol B和 1 mol C,达到平衡后,A 和C 的物质的量分别是 y mol和 3 a mol,
则 x == mol,y == mol。
平衡时,B的物质的量
A. 大于 2 mol B. 等于 2 mol
C. 小于 2 mol D. 不能确定
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入 3 mol C,待再次达到平衡后,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 1 mol A 和1 mol B,达到平衡后生成 b mol C。将 b 与(1)小题中的 a 进行比较。
A. a < b B. a > b
C. a = b D. 不能比较
作出此判断的理由是:
(Ⅰ)中恒压,平衡正向移动,C 的物质的量增大。关于等效模型例1.在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g)达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断答案:C 在化学平衡中经常会遇到对已达平衡的某反应继续投入一定量的反应物或生成物,再次达到平衡后求其压强、转化率、浓度等与第一次平衡时的比较问题。
一般解题思路是在这两次反应中建立一个中间状态,此中间状态和第一次反应达到的平衡为等效平衡,和第二次反应之间有明确的移动关系和相关量的变化,可通过中间状态的移动来判断改变条件后的移动方向和相关量的变化。
例2.一定温度下,将2mol PCl3和 1mol Cl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2 PCl5。各物质均为气态。达平衡后,PCl5为0.4mol。若此时再移走1mol PCl3 和0.5mol Cl2,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为
A.0.4mol B.0.2mol
C.0.2mol解析:对原平衡移走1mol PCl3 和0.5mol Cl2,相当于起始投料量减为原投料量的一半,若平衡不移动,PCl5的物质的量应为0.2mol。但移走反应物即减小物质的量,相当于减小浓度(减压)或增大容积,平衡向增大压强的方向进行,所以平衡左移,PCl5消耗更多,其平衡时物质的量<0.2mol。生活中的自发现象(1) 自然界中水由高处往低处流,这是一个自发
过程,而不会自发从低处往高处流;(2) 自由落体运动;(3) 电流自发地由电位高的地方向电位低的地
方流。 三、化学反应进行的方向化学反应中的自发过程(2)铁生锈:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)
△H= - 824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
(1)甲烷燃烧:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H= - 802.3 kJ/mol共同点:
放热反应(体系能量降低)
E反应物 >E生成物焓判据: △H <0氢气和氧气反应:
2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
点燃2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) 电解自发进行:在一定条件下,不用借助外部的力
量这个过程就能自动发生。 1.两种理想气体的混合可顺利进行,
△H= 0 kJ/mol
2. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
△H= 56.7kJ/mol
3. NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl- (aq)
?△H = 14.7 kJ/mol还有什么因素影响反应进行的方向呢?提示:从反应前后物质的存在状态及微粒的运动角度考虑【结论】体系混乱度的增加,也是许多化学
和物理过程自发进行的影响因素。 科学家用熵(符号为S)来衡量体系混乱程度。
混乱度越大, 熵值越大体系由有序自发地转变为无序的倾向有趋向于最大混乱度,使体系能量降低的倾向以扑克牌为例,经过多次的洗牌之后,严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比,大概要相差几十个数量级。【科学视野】
△G = △H-T△S
其中:G 叫作自由能。
△G = △H -T△S < 0 反应能自发进行
△G = △H -T△S >0 反应不能自发进行 △G = △H-T△S
1、只能应用于一定温度、压强条件下的反应。
2、只是指出反应的可能性,不能说明反应能
否实际发生。 【练习1】对于同一物质的气态、液态、固态
哪一状态下的熵值大?(可以以水为例,进行思考)
同一物质的熵与其聚集状态有关:
S(g)>S(l)>S(s)【练习2】 我们主要从三个方面讨论一个化学反
应的原理,其中不属于这三个方面的是( )
A、反应进行的方向 B、反应的快慢
C、反应进行的限度 D、反应物的多少【回顾】人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
2NO(g)+ 2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g)
你能否判断这一方案是否可行?理论依据是什么? 298K、101kPa下,该反应的
△H =-746.8kJ·mol-1,
△S=-197.5J·mol-1·K-1经过计算△H-T△S<0,在室温下反应能够自发进行。但反应速率极慢,需要催化剂。1.生活中的自发过程体系趋向于从高能状态转变为低能状态 、有序变为无序。
2.化学中的自发过程
(1)焓判据:△H < 0
(2)熵判据:△S > 0
3.综合考虑两个判据
△G = △H-T△S总 结4.甄选习题培养类比推理能力用好高考题、模拟题,力争做到“易错点、考点、热点、难点,点点落实”。物质结构理论(一)原子结构
(二)分子结构
(三)晶体结构(一)原子结构 1、质子数、中子数、电子数、原子序数和质量数之间的相互关系。(核素)
2、同位素相对原子质量、元素相对原子质量、元素近似相对原子质量。四个关系式
质量数 ( A ) = 质子数 ( Z ) + 中子数 ( N )
原子序数 = 核电荷数 = 质子数 = 原子核外电子数
阴离子核外电子数 = 质子数( Z ) +电荷数
阳离子核外电子数 = 质子数 ( Z ) - 电荷数
八种常用量核外电子的排布原子核外电子的运动特征:
质量小;运动范围小;速度快。
无法预测电子在某一时刻所处的位置和速度,也不能描画出它的运动轨道。
电子云:电子在原子核外空间一定范围内出现,象一团带负电荷的云雾罩在原子核周围,形象地把它叫做“电子云”。
“电子云”用来描述电子在原子核外空间某处出现机会的多少。
核外电子的排布电子层
概念:能量高低和离核远近不同的空间区域
离核距离: 近————————远
电子层数: 1 2 3 4 5 6 7
符号: K L M N O P Q
能量: 低————————高核外电子的排布核外电子排布规律
a.电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里而外,依次排在能量逐渐升高的电子层里。
b.每个电子层最多容纳2n2个电子。
c.最外层≤8个电子; 次外层≤ 18个电子; 倒数第三层≤32。核外电子的排布核外电子的表示方法
a.电子式:在元素符号周围用小黑点来表示原子的最外层电子的式子。
b.原子(离子)的结构示意简图
c.用电子式表示物质的形成过程 例 1.某元素一种同位素的原子的质子数为 m,中子数为 n,则下列说法正确的是
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为(m + n)
C.若碳原子质量为Wg,此原子的质量为(m + n)Wg
D.核内中子的总质量小于质子的总质量(二)分子结构 1、化学键、离子键、金属键、共价键、键参数、键的极性、分子的极性。
2、电子式、结构式、球棍模型、键线式和原子实。
3、8 e-稳定结构; 10 e-、18 e-微粒。
4、分子结构与多面体。
5、“等电子体”。 化学键与分子间作用力化学键
定义:存在于相邻的两个或多个原子之间
强烈的相互作用。
成因:未达到稳定结构的原子都有自发形成
稳定结构的趋势。化学键的形成可使
体系内的能量降低而形成稳定的物质。
分类:离子键、共价键、金属键
分子间作用力
定义:是物质分子间存在着的作用力,比化学
键弱得多。
几个关系离子化合物中一定含有离子键,还可能含有共价键;
共价化合物中一定不含离子键,一定含有极性键,还可能含有非极性键。
共价单质中一定只含非极性键。
有阳离子时不一定有阴离子,但有阴离子时一定有阳离子。
离子化合物不一定由金属元素和非金属元素组成。三个键参数键长:
键角:
键能: 在分子或晶体中成键原子或离子间的核间平均距离。
键越短,表示键越强,键越牢固。
分子中键与键之间的夹角。
键长和键角是反映分子空间结构的重要参数。
在给定条件下,对气态物质断开1摩尔化学键,使之变为气态原子时所需的能量。
键能越大,键越牢固。分子间作用力定义:
大小:
影响因素:
应用: 物质内分子之间存在某种作用力,能把分子聚集在一起。这种作用力叫做分子间作用力,又叫范德华力。
分子间作用力比化学键弱得多。
分子间作用力随着相对分子质量、分子极性的增大而增大。
分子间作用力影响着由分子构成的物质的物理性质,如熔点、沸点和溶解度。氢 键含义:
表示:
实例:
形成条件: 一种特殊的分子间作用力
X-H … Y X、Y为吸引电子能力强的原子 … 表示氢键
HF、H2O、NH3分子间
吸引电子能力强且具有孤对电子的原子;一个与吸引电子能力极大的元素的原子相连的氢原子。
同类型分子中,含氢键化合物的熔点、沸点显著升高(如:H2O、NH3、HF比同类元素的氢化物熔沸点高许多)
若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键,则可使溶质的溶解度显著增大(如NH3极易溶于水) 氢 键 强于分子间作用力,弱于化学键。
熔点、沸点:
溶解性: 大小:
氢键可以影响: 例2.(1)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
双键或叁键。不同颜色的
球代表元素的原子,该模型图可代表一种:
A.卤代羧酸 B.酯
C.氨基酸 D.醇钠 (2)下列结构图中,●代表原子序数从 1 到 10 的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。
示例:
根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式
答案:
A. NH3 B. HCN
C. BF3 D. CO(NH2)2 例3.下列分子中所有原子都满足最外层 8 电子结构的是
A .光气(COCl2)
B .五氯化磷
C .次氯酸
D .六氯化二铝 例4.(1)请写出含有10个电子微粒。
答案:
Ne
Na+、Mg2+、Al3+
F–、O2– 、N3–
HF、H2O、NH3、CH4
NH4+、H3O+、OH–
CH5+、NH2– (2)请写出10个分子式,使每个分子中都含有18个电子。
答案:
Ar、
HCl、H2S、PH3、SiH4
F2、H2O2、N2H4、C2H6
CH3F、CH3OH、CH3NH2 例5.(1)已知化合物硼氮苯(B3N3H6)与苯的分子结构相似:
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为多少?
答案:4 (2)原子数相同、电子数相同的分子或离子,构型往往相同。如CH4和 NH4+均为正四面体。下表第一横行是含C(碳)的分子或离子,在第二横行填入相应含N(氮)的分子或离子。
C2H6 CN– CO CO2 CO32–
答案:N2H62+ N2 N2 N2O NO3–(三)晶体结构 1、分类(微粒、结合力)
2、物理性质(熔、沸点,导电性等)
3、结构
① 微粒关系;② 化学式;③ 原子环
4、计算(密度)物质熔、沸点高低的比较常温下状态比较:
不同晶体:
同种晶体: 固>液>气
原子晶体>离子晶体>分子晶体(金属晶体有的较高,有的较低,无一般规律)
原子晶体、离子晶体、金属晶体比较化学键的强弱: 键越强,熔沸点越高。
分子晶体比较分子间作用力的强弱:分子间作用力越强,熔沸点越高。化学键强弱的比较方法共价键:
离子键:
金属键: 原子半径越小,共用电子对越多,共价键越强。
离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强。
金属离子半径越小,离子所带电荷越多,金属键越强。分子晶体熔沸点的比较1)组成和结构相似的物质:相对分子质量越大,熔、沸点越高,如O2>N2,HI>HBr;
2)链状同分异构体中:支链数越多,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷>新戊烷; 例、描述下列各组物质的熔、沸点变化规律,并说明其原因。
A.CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3、
CH3CH2CH2CH2CH3
升高,分子量增大,分子间作用力增大。
B.CH3CH2CH2CH2CH3、
(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4
降低,支链多,分子间作用力减弱。
C.*HF、HCl、HBr、HI
升高,分子量增大,分子间作用力增大。 D.NaF、MgF2、MgO
升高,离子间作用力增强。
E.Na、Mg、Al
升高,金属阳离子与自由电子之间作用力增大。
F.C、SiC、Si
降低,共价键键能逐渐减小。元素周期律和元素周期表(一)元素周期律
(二)元素周期表元素周期律 元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化。
内容:核外电子排布呈现周期性变化; 原子半径呈现周期性变化; 元素主要化合价呈现周期性变化。
实质: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。(一)元素周期律 元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化。
性质:核外电子排布、原子半径、化合价、第一电离
能。
金属性、非金属性;
溶解性;
氢化物酸碱性、氧化还原性……(二)元素周期表 1、元素周期表的建立。
2、结构。
3、位、构、性三者关系。元素周期表的结构横的方面:
7个横行→7个周期(三长、三短、一不全)
竖的方面:
18个纵行→16个族
七个主族(ⅠA~ⅦA)
七个副族(ⅠB~ⅦB)
Ⅷ族(8、9、10三个纵行)
0族(稀有气体)周期序数:1 2 3 4 5 6 7
元素种类:
稀有气体
原子序数:
各主族元素及稀有气体元素
非金属元素的种类 稀有气体元素种类
16 6最好记住 2 8 8 18 18 32 32 2 10 18 36 54 86 118原子半径最小的原子:H原子
质量最轻的元素:H元素;
非金属性最强的元素:F
金属性最强的元素:Cs(不考虑Fr)
最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸:HClO4
最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱:CsOH
形成化合物最多的元素:C元素
所含元素种类最多的族:ⅢB
地壳中含量最高的元素:O元素,其次是Si元素
地壳中含量最高的金属元素:Al元素,其次是Fe元素
含H质量分数最高的气态氢化物:CH4
与水反应最剧烈的金属元素:Cs元素
与水反应最剧烈的非金属元素:F元素
常温下为液态的非金属单质是Br2,金属单质是Hg元素周期表中之最位、构、性的关系结构位置性质位置与性质的关系非金属性增强金属性增强元素周期表
⑴ 原子最外层电子排布是1—8个电子,但第一周期是1—2个电子
⑵ 同一周期原子半径由大→小,但稀有气体突然增大(严格讲,稀有气体中不是原子半径而是范德华半径)
⑶ 同一周期元素主要化合价由+1价到+7价,但F没有+7价, O没有+6价。
⑷ 原子核中通常含有质子和中子,但是H中没有中子
⑸ 碱金属是IA族,但不包括H元素,IA族包括H元素和碱金属特 殊 性元素性质的宏观体现金属性越强:
单质越易从酸(或水)中置换出氢
单质的还原性越强
阳离子的氧化性越弱
最高价氧化物水化物[M(OH)m]碱性越强
置换反应(强制弱)
构成原电池时做负极元素性质的宏观体现非金属性越强
单质越易与H2反应生成气态氢化物
气态氢化物越稳定
单质的氧化性越强
阴离子的还原性越弱
最高价氧化物水化物[HnROm]酸性越强
置换反应(强制弱) 例1、人工合成的最重元素之一(元素符号尚未确定,暂用M表示)是用 高能原子轰击 的靶子,使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在,总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能α粒子,最后得到比较稳定的 原子。下列叙述正确的是 A .M的中子数和质子数之差为166
B .这种元素肯定是金属元素
C .这种元素属于ⅡA族元素
D .这种元素属于第六周期元素
例2、 甲、乙、丙分别为短周期元素的最高价氧化物对应水化物,它们两两相互反应可生成正盐和水,甲和乙生成盐X;乙和丙生成盐Y。X的水溶液显碱性,焰色反应为黄色;乙受热分解产物是某种天然宝石的主要成分。请回答下列问题:
(1)乙