课件43张PPT。第1课时 简单分类法及其应用 课件38张PPT。第2课时 分散系及其分类 课件42张PPT。第1课时 酸、碱、盐在水溶液中的电离 课件42张PPT。第2课时 离子反应及其发生的条件 课件40张PPT。第1课时 氧化还原反应 课件46张PPT。第2课时 氧化剂和还原剂 第1课时 氧化还原反应
课程目标
1.了解氧化反应、还原反应的概念。
2.从化合价升降、电子的得失或电子对偏移角度理解氧化还原反应。
3.培养由现象到本质的科学探究意识。
图说考点,
[新知预习]
1.从三个不同的角度认识氧化还原反应
(1)从得氧、失氧的角度认识
(2)从化合价升降的角度认识
氧化还原反应是?有元素化合价升降的化学反应。
(3)从电子转移的角度认识
氧化还原反应是?有电子转移(得失或偏移)的化学反应。
2.氧化还原反应的实质和特征
实质:电子的转移(即电子的得失或偏移)。
特征:元素化合价发生变化。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
即:
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应和分解反应部分是氧化还原反应,部分是非氧化还原反应。
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。( )
(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( )
(3)在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高,而无元素化合价的降低。( )
(4)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂,失电子的原子被还原。( )
(5)当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( )
(6)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。( )
(7)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化。( )
(8)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就一定是还原剂。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)×
2.下列属于氧化还原反应的离子方程式的是( )
A.CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B.OH-+H+===H2O
C.HCO+H+===CO2↑+H2O
D.2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
答案:D
3.判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是( )
A.观察是否发生了化合反应
B.观察是否有氧气参加反应
C.观察是否有单质参加反应
D.观察反应前后是否有元素的化合价发生变化
答案:D
4.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
答案:C
提升点一 氧化还原反应有关概念
[例1] 某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:
由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂 B.还原剂 C.氧化产物 D.还原产物
【解析】 在反应中失去电子,作还原剂。
【答案】 B,
把氧化还原反应概念中的:
①得氧失氧
②化合价升降
③电子得失
进行关联记忆理解。
[提升1] 下列反应中,划线的物质发生氧化反应的是( )
A.Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2
B.CO2+C2CO
C.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
D.CO2+NaOH===NaHCO3
解析:A项中FeCl3中的Fe,B项中CO2中的C化合价都是降低的,所以FeCl3和CO2都发生还原反应;C项中的Al化合价升高,发生氧化反应;D项不是氧化还原反应。
答案:C
[关键能力]
氧化还原反应概念间的关系
即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
记忆口诀:
氧→得→降→还→还→还
还→失→升→氧→氧→氧
提升点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
[例2] 分析下列氧化还原反应中化合价的变化,用双线桥法标出电子转移的方向和数目。
(1)2KNO32KNO2+O2↑
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(3)C+H2O(g)CO+H2
(4)CH4+2O22H2O+CO2
【解析】 先标出发生变化的元素化合价,再用“双线桥”表示。
【答案】
注意“双线桥”和“单线桥”两种分析法的区别和联系。
[提升2] 用单线桥法表示下列反应的电子转移的方向和数目。
(1)CuO+H2Cu+H2O
(2)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
解析:
(1)H2失电子,CuO中Cu得电子,电子转移方向H2→Cu,电子转移数目为2。
(2)Al失电子,H+得电子,电子转移方向Al→H+,转移数目为6。
[关键能力]
氧化还原反应中电子转移的两种表示方法
1.双线桥法:表示反应前后同一元素原子间电子转移情况。
基本步骤——“三步曲”。
注意:
①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素;
②必须注明“得”“失”;
③氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。
2.单线桥法:表示反应前后不同元素原子间电子转移情况。
基本步骤——“三步曲”。
注意:
①不需标明“得”或“失”,只标明电子转移数目;
②箭头标明电子转移的方向;
③单线桥箭头从反应物中失电子的元素原子指向得电子的元素原子。
1.下列是某学生自己总结的一些规律,其中正确的是( )
A.氧化物不可能是还原产物,只可能是氧化产物
B.一种元素可能有多种氧化物,但同一化合价只对应一种氧化物
C.只要能导电的物质就一定是电解质
D.有些化学反应不属于化合、分解、置换、复分解反应中的任何一种反应
答案:D
2.硫单质在反应3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O中的变化是( )
A.被氧化 B.被还原
C.既被氧化又被还原 D.既未被氧化又未被还原
解析:该反应中单质硫中的硫元素化合价为0价,一部分升高到+4价,一部分降低到-2价,故在反应中硫单质既被氧化又被还原。
答案:C
3.下列反应中有一个反应与其他三个反应不同,则该反应是( )
A.SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
B.SO3+H2O===H2SO4
C.3NO2+H2O===2HNO3+NO
D.NaOH+HCl===NaCl+H2O
解析:C中的反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中氮元素的化合价由反应前的+4价变为反应后的+5和+2价,属于氧化还原反应,而A、B、D三个反应中无元素化合价的改变,是非氧化还原反应。
答案:C
4.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
解析:A项元素的电子得失标反;B项也是元素的电子得失标反;D项电子转移方向弄反,即箭头指向标反。
答案:C
5.对于反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2,请回答:
(1)氧化剂是________,发生氧化反应的物质是________。
(2)被氧化的元素是________,还原产物是________。
(3)生成3 mol CO2转移电子________mol。
答案:(1)Fe2O3 CO (2)碳或C Fe (3)6
6.在下列反应中:
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D.2H2O2H2↑+O2↑
水只作氧化剂的是________(填字母,下同),水只作还原剂的是________,水既作氧化剂又作还原剂的是________,水既不作氧化剂又不作还原剂的是________。
解析:H2O中氢元素为+1价、氧元素为-2价,故当生成H2时,H2O作氧化剂;当生成O2时,H2O作还原剂;当同时生成H2和O2时,水既作氧化剂又作还原剂。
答案:B A D C
练后感悟
(1)氧化还原反应中,氧化产物和还原产物有可能是同一种物质,如反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O,S既是氧化产物又是还原产物。
(2)氧化还原反应中,氧化剂和还原剂有可能是同一种物质。如反应Cl2+2NaOH===Na+NaO+H2O中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。
课时作业10 氧化还原反应
授课提示:对应学生用书99页
[练基础]
1.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是( )
A.有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.置换反应和复分解反应不可能是氧化还原反应
D.化合反应和置换反应一定是氧化还原反应
解析:元素的化合价升高,发生氧化反应,该元素被氧化;元素的化合价降低,发生还原反应,该元素被还原。A项也可以是同一种元素既被氧化又被还原,如Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;B项正确,例如:CuO+H2Cu+H2O,其中氧元素的化合价就没有改变;C项置换反应都是氧化还原反应,复分解反应都不是氧化还原反应;D项置换反应都是氧化还原反应,化合反应不一定是氧化还原反应,例如:NH3+HCl===NH4Cl。
答案:B
2.氧化还原反应的实质是( )
A.元素化合价发生变化
B.反应中有氧原子的得失
C.反应中有电子得失或电子偏移
D.反应后生成新物质
解析:氧化还原反应的实质是元素的原子间有电子的得失或偏移。
答案:C
3.下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.肯定有一种元素一定被氧化,另一种元素被还原
B.反应中一定所有元素的化合价均发生变化
C.化合反应和分解反应不可能为氧化还原反应
D.置换反应一定是氧化还原反应
解析:氧化还原反应中可能只有一种元素的化合价发生变化;有单质参加的化合反应或者有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。
答案:D
4.下列变化中只有通过还原反应才能实现的是( )
A.Fe3+―→Fe2+ B.Mn2+―→MnO
C.Cl-―→Cl2 D.N2O3―→HNO2
解析:发生还原反应时,元素的化合价降低。B中锰元素化合价由+2价升高为+7价,C中氯元素的化合价由-1价升高为0价,D中元素的化合价无变化。
答案:A
5.下列反应属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3
解析:只有C项中元素的化合价发生了变化。
答案:C
6.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是( )
解析:化学反应的分类应按照一定的标准。除分为四种基本类型以外,还可根据有无离子参加分为离子反应、非离子反应,根据有无电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应。复分解反应和氧化还原反应无交集。
答案:A
[提素养]
7.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.H2还原CuO的反应只属于还原反应
B.置换反应都是氧化还原反应,所以,3CO+Fe2O32Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C.3O22O3是氧化还原反应
D.复分解反应一定不是氧化还原反应
解析:氧化还原反应是一个整体,氧化反应和还原反应必然同时发生在同一个反应中,在H2+CuOCu+H2O的过程中,对Cu而言是失去氧被还原,发生了还原反应,对H2而言,则是得到氧被氧化,发生了氧化反应。置换反应都是氧化还原反应,但CO与Fe2O3的反应不是置换反应,所以B错;复分解反应只是反应物互相交换成分重新组合成新的物质,没有电子转移,所以,复分解反应一定不是氧化还原反应;C中反应前后氧元素的化合价都未变化,属于非氧化还原反应。
答案:D
8.下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
答案:B
9.已知CaH2中Ca为+2价,对于CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列说法正确的是( )
A.H2都是还原产物
B.H2都是氧化产物
C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原
D.氧化产物与还原产物的质量比为1:1
解析:分析反应中元素化合价的变化,如下:
2+22 ===a()2+22↑
故CaH2中的失去电子,其氢元素被氧化;H2O中的得到电子,其氢元素被还原,H2既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物与还原产物的质量比为1:1。选项D正确。
答案:D
10.下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是( )
A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
B.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
C.H2+CuOCu+H2O
D.2H2O2H2↑+O2↑
解析:A项,Zn将H+还原;B项,H2S中-2价S将SO2中+4价S还原;C项,H2将CuO中+2价Cu还原;D项,H2O中+1价H将-2价O氧化。
答案:B
11.已知某两种物质在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如下,则下列说法正确的是( )
A.图中的反应物都是化合物
B.该反应属于置换反应
C.该反应属于非氧化还原反应
D.该反应不符合质量守恒定律
答案:B
12.选择符合下列要求的化学反应,并把相应的字母填入括号内。
(1)既不是分解反应,又不是氧化还原反应的是( )
(2)既是分解反应,又是氧化还原反应的是( )
(3)只属于氧化还原反应的是( )
(4)只属于化合反应不属于氧化还原反应的是( )
A.Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2↑
B.2H2+O22H2O
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
E.CaO+CO2===CaCO3
F.Cl2+2KI===2KCl+I2
G.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
解析:根据氧化还原反应与化学反应类型的关系进行分析:A为分解反应,无单质生成,所以不是氧化还原反应;B为有单质参加的化合反应,是氧化还原反应;C为有单质生成的分解反应,是氧化还原反应;D为复分解反应,不是氧化还原反应;E为无单质参加的化合反应,不是氧化还原反应;F为置换反应,属于氧化还原反应;G只属于氧化还原反应,不属于任何基本反应类型。
答案:(1)DE (2)C (3)G (4)E
13.(1)A图是“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在A图中用阴影部分表示反应:H2+CuOCu+H2O所属的区域。
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:(1)H2+CuOCu+H2O属于置换反应,而置换反应全部属于氧化还原反应。(2)Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为分解反应,Ⅲ为复分解反应,Ⅳ为置换反应。中和反应属于复分解反应,且有水生成,如HCl+NaOH===NaCl+H2O。
答案:(1)
(2)分解 NaOH+HCl===NaCl+H2O(或其他合理答案)
14.(1)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。
①2Na+Cl22NaCl___________________________________________________。
②NaOH+HCl===NaCl+H2O______________________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl______________________________________;
②Fe+2HCl===FeCl2+H2↑_______________________________________________。
答案:
②非氧化还原反应
(2)①非氧化还原反应
15.被誉为“太空金属”的钛(Ti),在自然界中主要以金红石(TiO2)的形式存在。由于金红石熔点高,为金属Ti的直接制备带来了困难。在工业上常常采用将其先转化成熔沸点较低的TiCl4后再进行还原的方法制备。金红石转化成TiCl4的反应方程式如下:
TiO2+2C+2Cl2===TiCl4+2CO
(1)指出该反应的氧化剂________,氧化产物________。
(2)用双线桥法标出电子转移。
(3)当有6 mol电子转移,则有________mol还原剂被氧化。
解析:
(1)Cl元素的化合价降低,C元素的化合价升高,则Cl2为氧化剂,C为还原剂,CO是氧化产物。
(2)在反应中,C元素的化合价由0升高到+2价,失电子数目是2,Cl元素的化合价由0降低为-1价,得到电子数目为1,电子转移情况如下:
(3)根据化学方程式,当消耗2 mol碳单质时,转移的电子为4 mol,当有6 mol电子转移,则有3 mol还原剂C被氧化。
答案:
(1)Cl2 CO
(2)
(3)3
第1课时 物质的量的单位——摩尔
课程目标
1.了解物质的量及其单位——摩尔。
2.了解阿伏加德罗常数,并能运用NA进行计算。
3.了解摩尔质量的含义,能进行简单的化学计算。
图说考点,
[新知预习]
1.物质的量
定义 — 表示含有一定数目粒子的集合体
︱
符号 — n
︱
单位 — mol
︱
衡量标准 — 1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。称为阿伏加德罗常数,用?NA表示,通常表示为?6.02×1023_mol-1
︱
计算关系 — n=(N为微粒数)
计量对象 — 原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子
2.摩尔质量
概念 — 单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,常用的单位为g·mol-1
︱
数值 — 以g·mol-1为单位时,其数值与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等
︱
关系 — n=(m为物质的质量)
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子。( )
(2)1 mol氧气中约含有6.02×1023个原子。( )
(3)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等。( )
(4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
(5)在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类。( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.“物质的量”是指( )
A.物质的质量
B.物质的微观粒子数
C.物质的质量与微观粒子数
D.把物质的质量同微观粒子数联系起来的一个基本物理量
答案:D
3.在1 mol H2O中含( )
A.1 mol H
B.6.02×1023个氢原子
C.6.02×1023个水分子
D.3.01×1023个氧原子
答案:C
4.下列叙述错误的是( )
A.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子
C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
答案:A
5.下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.已知微粒个数,可通过阿伏加德罗常数计算出微粒的物质的量
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,通常用6.02×1023表示
解析:12 g 12C中所含的原子数是阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数与粒子数关系为N=n·NA。它是一个有单位(mol-1)的物理量,而不是一个数。
答案:B
6.在14.2 g Na2SO4中:
(1)含有的Na+的数目是________;
(2)含有的SO的质量是________;
(3)含氧原子的物质的量是________。
解析:由化学式Na2SO4可得如下关系式:
Na2SO4~2Na+~SO~4O
n(Na2SO4)==0.1 mol
所以有:
(1)n(Na+)=2n(Na2SO4)=0.2 mol,即0.2NA,
N(Na+)=0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023。
(2)n(SO)=n(Na2SO4)=0.1 mol,
m(SO)=0.1 mol×96 g·mol-1=9.6 g。
(3)n(O)=4n(Na2SO4)=0.4 mol。
答案:(1)1.204×1023(或0.2NA) (2)9.6 g (3)0.4 mol
提升点一 “n、mol、NA、M”的理解
[例1] 下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012 kg12C中所含的碳原子数为NA个
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【解析】 当物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值是等于其相对分子(原子)质量,A错误;“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,不是单位,摩尔才是基本单位,B错误;0.012 kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,即NA个,C正确;1 mol任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒,但原子数不一定为6.02×1023,如1 molO2含有的原子数约为2×6.02×1023个,D错误。
【答案】 C
熟练使用“物质的量”这一基本物理量的名称。
[提升1] 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
解析:32 g O2为1 mol,氧原子数为2NA,A错误;0.5 mol H2O中原子数为0.5×3×NA,B正确;1 mol H2O中含有H2O分子数为NA,C正确;0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 mol,D正确。
答案:A,
阿伏加德罗常数——“三量”是指:
①基准量:0.012 kg 12C中所含的碳原子数。
②准确量:是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1。
③近似量:6.02×1023 mol-1。
[关键能力]
(1)摩尔质量与物质的质量的区别
①概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。
②单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,而物质的质量的单位是g或kg。
不能理解为一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量。当摩尔质量以g·mol-1为单位,质量以g为单位时,二者在数值上相等。
(2)摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量的关系
摩尔质量的单位用g·mol-1表示时,其数值与相对原子质量或相对分子质量相等。不能理解为摩尔质量与相对分子(或原子)质量相等。
提升点二 “n、m、N”之间的计算
[例2] 下列说法正确的是( )
A.16 g O2所含的分子数为6.02×1023个
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数为3.5NA
C.18 g H2O中质子的物质的量为1 mol
D.22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g
【解析】 A项,16 g O2的物质的量为0.5 mol,其分子数为3.01×1023,A错误;B项,1 mol H2SO4中含7 mol原子,故0.5 mol H2SO4中含有的原子数目为3.5NA,B正确;C项,n(H2O)=1 mol,其质子的物质的量为10 mol,C错误;D项,n(A)==0.5 mol,M(A)===44 g·mol-1,其单位不是“g”,D项错误。
【答案】 B
带单位计算是解答计算题的规范要求。
[提升2] 147 g H2SO4的物质的量是________;0.5 mol H2SO4的质量是________g,其中含有________mol H,含有________mol O;2 mol H2SO4中含有H2SO4分子数为________个,含氢原子数为________个。
解析:根据n=,n(H2SO4)==1.5 mol;0.5 mol H2SO4的质量为49 g,其中含2×0.5 mol H、4×0.5 mol O;按N=n·NA,2 mol H2SO4中含有的H2SO4分子数为2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,同理可得氢原子数为2.408×1024。
答案:1.5 mol 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024
[关键能力]
物质的量、物质的质量、粒子数目之间的计算分析
通过计算,准确理解“阿伏加德罗常数”把微观物理量和宏观物理量联系起来的“桥梁”作用。
1.1 mol物质的含义是( )
A.0.012 kg碳
B.含有6.02×1023个粒子的物质
C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质
D.含有与6.02×1023个碳原子等质量的物质
答案:C
2.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
B.0.5 mol H2O中含有的原子数目为1.5 NA
C.64 g氧相当于2 mol氧
D.1 mol任何物质都约含有6.02×1023个原子
解析:A项:物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位;C项:使用物质的量或摩尔时必须用化学式指明确定的粒子,“2 mol氧”这种说法中的氧未指明是氧原子、氧分子还是氧离子;D项:构成物质的粒子除了原子外,还有分子、离子等。
答案:B
3.下列说法中,正确的是( )
A.1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B.1 mol CaCl2含有1 mol Cl-
C.1 mol电子约含有6.02×1023个电子
D.1 mol H2O含有1 mol H2和1 mol O
解析:A项错误,未注明微粒的种类,氢是氢分子、氢原子还是氢离子不明确;B项错误,1 mol CaCl2应含有2 mol Cl-;D项错误,由初中化学可知H2O中无H2,正确的表述为1 mol H2O含有2 mol H和1 mol O。
答案:C
4.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含NA个H的H2的物质的量为1 mol
B.NA个CO和1 mol N2所含分子数相等
C.NA个H2SO4与1 mol H3PO4所含氢原子的个数比为1?1
D.0.1 mol C含1.2NA个质子
答案:B
5.下列说法正确的是( )
A.1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B.H2的摩尔质量是2 g
C.1 mol O2的质量是32 g,含有的氧原子数为2NA
D.2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·mol-1
解析:A项未指出1 mol氢具体是什么微粒,无法确定其个数,如1 mol H2含1 mol氢气分子,含 2 mol氢原子;B项摩尔质量的单位为g·mol-1;D项2NA个H2SO4的质量为196 g,但其摩尔质量仍然为98 g·mol-1。
答案:C
6.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.2.3 g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8?1
解析:A选项中Na+为+1价,2.3 g钠为0.1 mol钠原子,失去的电子数为0.1NA,故A错误;B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6 g÷98 g·mol-1=0.2 mol),等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数,故B正确;C选项中28 g氮气(N2)即为1 mol氮分子(28 g÷28 g·mol-1=1 mol),所以应含2NA个氮原子,故C错误;D选项中NA个氧分子质量为32 g,NA个氢分子质量为2 g,则其质量比为16:1,故D错误。
答案:B
7.128 g SO2气体的摩尔质量为M,分子数目为N,质量为m,阿伏加德罗常数为NA,m(12C)为一个12C原子的质量,试说明下列各式所表示的意义并计算出具体数值。
(1),________ ________
(2),________ ________
(3),________ ________
(4),________ ________
(5),________ ________
答案:
(1)表示SO2的物质的量 2 mol
(2)表示一个SO2分子的质量 1.06×10-22 g
(3)表示SO2的物质的量 2 mol
(4)表示一个SO2分子的质量 1.06×10-22 g
(5)表示SO2的相对分子质量 64
练后感悟
1.物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算微粒数或质量。特别要注意微粒数目可能是分子,也可能是所含的原子、离子、电子等。解题时要审清题意。
2.高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算,学习时要养成把“其他物理量转化为物质的量”这一思维模式。如已知物质的质量求其粒子数,首先根据摩尔质量求出其物质的量,然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。
课时作业3 物质的量的单位——摩尔
授课提示:对应学生用书85页
[练基础]
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol H+的质量是1 g
B.H2的摩尔质量是2 g
C.1 mol O2的质量是32 g·mol-1
D.1 mol Na+的质量是11 g
解析:
选项
分析
结论
A
1 mol H+的质量是1 mol×1 g·mol-1=1 g
√
B
H2的摩尔质量是2 g·mol-1
×
C
1 mol O2的质量是1 mol×32 g·mol-1=32 g
×
D
1 mol Na+的质量是1 mol×23 g·mol-1=23 g
×
答案:A
2.下列说法中正确的是( )
①1 mol O的质量是16 g·mol-1
②Na+的摩尔质量是23 g·mol-1
③CO2的摩尔质量是44 g·mol-1
④氢的摩尔质量是2 g·mol-1
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:①中质量的常用单位之一是g而不是g·mol-1;②中在粒子的结构上Na+比Na少了1个电子,由于与原子核的质量相比电子的质量是忽略不计的,所以Na与Na+的相对原子质量相同,摩尔质量也相同;④中“氢”所表述的微粒对象不够明确,因此“2 g·mol-1”与“氢的摩尔质量”是不相称的,应改述为“H2的摩尔质量是2 g·mol-1”或“H的摩尔质量是1 g·mol-1”等。
答案:B
3.下列有关摩尔质量的描述或应用中,正确的是( )
A.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量等于g
解析:A项,1 mol OH-的质量为17 g·mol-1×1 mol=17 g,单位错误;B项,单位应为g·mol-1;C项,没有指出以g·mol-1为单位,也没有指出在数值上相等;D项中可用1 mol Na的质量除以1 mol Na的原子数,求得每个钠原子的质量。
答案:D
4. 下列说法中正确的是( )
A.1 mol H2SO4的质量是98 g·mol-1
B.SO2的摩尔质量为64 g·mol-1
C.SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D.1 mol氧的质量为32 g
答案:B
5.下列说法正确的是( )
A.物质的量是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少
B.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C.1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)
D.摩尔表示物质的量的数量单位
解析:物质的量是一个基本物理量,表示含有一定数目(阿伏加德罗常数)粒子的集合体,不是表示物质所含粒子的多少,A项不正确;“物质的量”仅适用于微观粒子,用“物质的量”来表示物质时,必须指明微粒的种类,1 mol氢可能是指1 mol氢气分子、1 mol氢原子,也可能是1 mol氢离子等,指代不明确,B项不正确;1 mol H2O中含NA个H2O分子,故1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和,C项正确;摩尔是物质的量的单位,不是数量单位,D项不正确。
答案:C
6.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.5 mol Al与足量盐酸反应失去电子数为NA
B.0.2 mol H2O所含的H数为0.2NA
C.0.1 mol CH4所含的电子数为NA
D.44 g CO2含有的原子数为NA
解析:A:Al与盐酸反应时,1 mol Al失去3 mol电子,故0.5 mol Al失去1.5 mol电子,A错误;B:1 mol H2O中H数为2NA,0.2 mol H2O中H数为0.4 NA,B错误;C:1 mol CH4含10 mol电子,故0.1 mol CH4所含电子数为NA,C正确;D:CO2摩尔质量是44 g·mol-1,故44 g CO2的物质的量是1 mol,含原子数为3NA,D错误。
答案:C
7.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中,正确的是( )
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B.2 g氢气中含有的原子数为NA
C.3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2NA
D.17 g氨气中含有的电子数为10NA
解析:2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,而1 mol Mg变成Mg2+时失去2 mol电子,所以2.4 g Mg应失去0.2NA个电子,故A项错误;H2为双原子分子,2 g氢气即1 mol H2,应含有2 mol H,原子个数为2NA,故B项错误;N2为双原子分子,3.01×1023个氮气分子中所含原子数应为2×3.01×1023,即NA,故C项错误;D中17 g NH3的物质的量为1 mol ,含有的电子数为10NA,D项正确。
答案:D
8.下列说法不正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量以g·mol-1为单位时与6.02×1023个磷酸分子的质量以g为单位时在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7?8
C.3.2 g O2所含的原子数目约为0.1×2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子质量是44 g
解析:H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1,6.02×1023个H3PO4分子的质量为98 g,二者数值相等,A正确;6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为二者的相对分子质量之比,即28:32=7:8,B正确;3.2 g O2物质的量为=0.1 mol,含氧原子数约为0.1×2×6.02×1023,C正确;0.5×6.02×1023个CO2物质的量为0.5 mol,质量为0.5 mol×44 g·mol-1=22 g,D不正确。
答案:D
9.下列说法不正确的是( )
A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体中含有的原子数为6NA
C.18 g H2O中含有的质子数为10NA
D.1 mol K2SO4中阴离子所带电荷数为NA
解析:NO2或CO2分子中都含有2个氧原子,NA个分子含有2NA个氧原子,A正确;N2O4的最简式为NO2,故92 g混合物相当于92 g NO2,B正确;18 g H2O为1 mol,含有10 mol质子,C正确;1 mol K2SO4中阴离子SO带有2NA个电荷,D错误。
答案:D
[提素养]
10.下列有关物质的量的叙述,错误的是( )
A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C.物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D.摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位
解析:“物质的量”是国际单位制中七个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体,其单位是摩尔,对初学者来说,“物质的量”是一个很难理解的概念,要注意教材上的有关叙述。
答案:C
11.下列物质中所含分子物质的量最多的是( )
A.44 g CO2 B.1.5 mol H2
C.64 g SO2 D.3.01×1023个硫酸分子
解析:A项,44 g CO2的物质的量是44 g÷44 g·mol-1=1 mol;C项,64 g SO2的物质的量是64 g÷64 g·mol-1=1 mol;D项,3.01×1023个硫酸分子的物质的量是3.01×1023÷(6.02×1023 mol-1)=0.5 mol,故选B。
答案:B
12.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.NA个氮分子与NA个氧分子的质量比为7?8
B.1 mol H2的质量与NA个氢分子的质量和相等
C.16 g O2中含有的氧分子数为NA
D.44 g CO2与28 g CO所含有的分子数均为NA
解析:A中NA个N2的质量是28 g,NA个O2的质量是32 g,质量比为7?8;B中1 mol H2含有NA个氢分子,所以1 mol H2的质量与NA个氢分子的质量和相等;C中16 g O2的物质的量为0.5 mol,其分子数为0.5NA;D中44 g CO2与28 g CO均是1 mol,故它们所含有的分子数都是NA。
答案:C
13.若某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量是( )
A.M g B. g C. g D. g
解析:当质量以g为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1 mol原子的质量数值相等,故1 mol该原子的质量为M g,而1 mol原子的数目为6.02×1023个,故1个原子的质量为 g。
答案:C
14.对相同质量的SO2和SO3来说,下列关系正确的是( )
A.含氧原子个数比为2:3 B.含硫元素质量比为4:5
C.含氧元素质量比为5:6 D.含硫原子个数比为 1:1
解析:设质量都为m,则n(SO2)=mol,n(SO3)= mol,再求S、O原子物质的量和质量的关系。
答案:C
15.根据国际单位制及物质的量回答下列问题:
(1)下列物质不能用摩尔做单位的是________。
A.食盐 B.纯碱
C.烧碱 D.小米
(2)下列关于“物质的量”及其单位“摩尔”的理解中正确的是________。
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.物质的量既可以衡量微观粒子的数量,也可以衡量宏观物质
D.国际上规定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩
(3)下列属于物理量的是________。
A.千克 B.物质的量
C.电流 D.秒
(4)请你列举三种能够用物质的量来衡量的微粒:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)物质的量不能用来描述宏观的物质,如大米、土豆等,这个物理量描述的应该是微观的物质,如原子、分子、离子等,以及由特定的离子、原子构成的纯净物,如NaCl、Na2CO3等。(2)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,其单位是摩尔(mol)。物质的量作为一种物理量描述的是微观物质。国际上规定,0.012 kg 12C所含有的碳原子数目为1 mol。(3)应用物理量时要注意物理量与其单位的区别,千克是质量这个物理量的单位,物质的量的单位是摩尔,电流的单位是安培,秒是时间这个物理量的单位。(4)物质的量可以描述微粒物质,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等。
答案:
(1)D (2)B (3)BC
(4)原子、分子、离子、电子、中子、质子等(三个即可)
16.(1)1.7 g NH3所含的分子数与________ g氮气所含的分子数相同,所含原子数与________g氮气所含的原子数相同。
(2)12.4 g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
解析:(2)1 mol Na2R中含有Na+2 mol,R2- 1 mol,故含有0.4 mol Na+的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)===62 g·mol-1,M(R)=62 g·mol-1-2×23 g·mol-1=16 g·mol-1,故1.6 g R的物质的量为n(R)==0.1 mol,所以n(Na2R)=n(R)=0.1 mol。
答案:(1)2.8 5.6
(2)62 g·mol-1 16 0.1 mol
17.(1)1个12C的质量是a kg,1个Na的质量是b kg,Na的摩尔质量是________。(用含a、b的表达式表示)
(2)铝的相对原子质量为27,则其摩尔质量为________,若阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol-1,则可估算一个铝原子的质量约为________g。
解析:一个原子的实际质量与12C的质量相比所得的数值是相对原子质量,因此钠的相对原子质量是b kg÷(a kg/12)=,而摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,故Na的摩尔质量是 g·mol-1;铝的摩尔质量是27 g·mol-1,亦即6.02×1023个铝原子的质量是27 g,故一个铝原子的质量为27 g÷(6.02×1023)=4.49×10-23 g。
答案:(1) g·mol-1
(2)27 g·mol-1 4.49×10-23
18.已知8 g A能与 32 g B恰好完全反应,生成22 g C和一定量D,现将16 g A与70 g B的混合物充分反应后,生成2 mol D和一定量的C,则D的摩尔质量为多少?
解析:化学反应必须遵循质量守恒定律。8 g A和32 g B恰好完全反应生成22 g C,生成D的质量为8 g+32 g-22 g=18 g,则==;16 g A与70 g B反应时,B过量,A完全反应,生成D的质量为16 g×=36 g,则M(D)==18 g·mol-1。
答案:18 g·mol-1
第1课时 简单分类法及其应用
课程目标
1.了解物质分类的方法和依据。
2.认识分类方法对化学学科研究和学习的重要作用。
3.熟悉酸、碱、盐、氧化物等之间的转化关系。
图说考点
[新知预习]
1.常见分类方法
(1)交叉分类法
a.含义:根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
b.举例:在不同物质和它们所属的类别之间进行连线,并确定分类标准。
(2)树状分类法
a.含义:对同类事物按照某种属性进行分类的分类方法。
b.举例:
2.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化
已知:
写出有关序号的化学方程式并注明反应类型。
化学方程式 反应类型
2Ca+O2===2CaO; 化合反应
CaO+H2O===Ca(OH)2; 化合反应
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH; 复分解反应
C+O2CO2; 化合反应
CO2+H2O===H2CO3; 化合反应
H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O; 复分解反应
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)Na2SO4、KNO3都是含氧酸盐。( )
(2)HNO3既属于一元酸又属于含氧酸,这种分类方法是树状分类法。( )
(3)Na2CO3含有氧元素,属于氧化物。( )
(4)CuSO4·5H2O属于混合物。( )
(5)金属铁和盐酸反应生成FeCl2和H2的反应是置换反应。( )
(6)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑是置换反应。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.对下列物质分类全部正确的是( )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A.碱——①④ B.纯净物——③④⑤
C.盐——①⑥ D.混合物——②⑤
答案:C
3.按照物质的树状分类法和交叉分类法,HNO3应属于( )
①酸 ②氢化物 ③氧化物 ④含氧酸 ⑤难挥发性酸
⑥强酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①④⑥⑦⑧
C.①⑨
D.①④⑤⑥⑦
答案:B
4.经测定一瓶气体中只含C和O两种元素,通常情况下这瓶气体不可能是( )
A.一种化合物
B.两种单质
C.两种化合物
D.一种单质和一种化合物的混合物
答案:B
5.下列反应方程式有一个与其他三个在分类上不同,这个反应是( )
A.S+O2SO2
B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
C.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
D.CO2+C2CO
解析:考查反应类型,明显看出A、B、D三项都属于化合反应,而C项属于分解反应。
答案:C
提升点一 物质的分类方法,,[例1] 实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。在做“酸的性质”实验时,实验桌上部分药品的摆放如下图所示。某同学取用KOH溶液后应把它放回的位置是( )
【解析】 KOH属于碱类物质,应与NaOH放在一起,故选D。
【答案】 D
实验室化学试剂的摆放都是按一定属性进行分类的。这种分类法在生活中也很有用,不妨把自己书架上的书分类摆放,这样寻找起来极为方便。
[提升1] 纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。
(1)如图所示的分类方法属于________(填字母)。
A.交叉分类法 B.树状分类法
(2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
化学式
(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物,写出其反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
解析:
(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法,属于树状分类法。
(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸;可以形成KOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等碱;可以形成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。
(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如CaO+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O、K2O+H2SO4===K2SO4+H2O。
答案:
(1)B (2)H2SO4 KOH KNO3 K2O(其他合理答案也可以)
(3)K2O+H2SO4===K2SO4+H2O
分类方法的应用,可以培养通过类别和通性、相似和规律的思维方式解决问题的能力。
[关键能力]
根据物质的组成和性质对常见物质进行分类
概念间的关系——“并列”与“包含”。
并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸与碱、盐;
包含关系:纯净物>化合物>氧化物。
提升点二 不同类别物质之间的转化关系
[例2] 无机化合物可根据其组成和性质进行分类(如下图所示)。
(1)图中所示的物质分类方法的名称是________。
(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中②③⑥的后面。
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③____
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥____
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)写出实验室由制备O2的化学方程式:
_______________________________________________________________________,反应类型为________。
(5)实验室制备⑦常用________和________反应,检验该气体的方法是
________________________________________________________________________。
抓住同类物质的组成相似,性质相通,是分析物质转化的关键思路。
【解析】 常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl等;常见的碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2等;常见的盐有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O。实验室制备O2常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应:2H2O22H2O+O2↑。制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,即可证明是CO2。
【答案】
(1)树状分类法
(2)②H2SO4(或HNO3等) ③NaOH(或KOH等) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等)
(3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑ 分解反应
(5)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,即可证明是CO2
[提升2]
铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是初中化学中常见的物质,四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应,其中对应四个反应类型的说法正确的是( )
A.复分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应
B.中和反应、置换反应、复分解反应、置换反应
C.复分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
D.分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应
解析:A处,Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O(复分解反应);B处,Ca(OH)2+CuCl2===CaCl2+Cu(OH)2↓(复分解反应);C处,Fe+CuCl2===FeCl2+Cu(置换反应);D处,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(置换反应)。
答案:C
[关键能力]
单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系
化学反应的分类角度:
角度一:
角度二:
1.关于纯净物的说法正确的是( )
A.纯净物都是由同种分子构成
B.纯净物可能是单质,也可能是化合物
C.矿泉水是纯净物
D.纯净物就是由同种元素组成的物质
解析:A项,纯净物也可以由同种原子构成,如金属单质,错误;B项,纯净物可能是单质,如氢气,也可能是化合物,如二氧化碳,正确;C项,矿泉水含有一些矿物质,不是纯净物,错误;D项,同种元素组成的物质可能是混合物,如氧气和臭氧组成的是混合物,错误。
答案:B
2.碳酸钠俗名纯碱,下面是对纯碱采用不同分类法的分类,其中正确的是( )
①碱 ②含氧酸盐 ③钠盐 ④碳酸盐
A.①②③ B.①③④
C.①②④ D.②③④
解析:纯碱若采用交叉分类法分别属于含氧酸盐、钠盐、碳酸盐。
答案:D
3.根据某种共性,可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是( )
A.CaCO3 B.P2O5 C.CuO D.KMnO4
解析:CO2、SO2、P2O5均属于酸性氧化物。
答案:B
4.A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是( )
A.铜 B.碳
C.铁 D.钙
答案:D
5.在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示的相互关系,选择①~⑤中适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。
(1)请推断它们的化学式分别为①__________;②__________;③________;④________;⑤________。
(2)写出下列序号之间的化学方程式:
①和②:
________________________________________________________________________;
②和④:
________________________________________________________________________;
②和⑤:
________________________________________________________________________;
③和④:
________________________________________________________________________。
解析:该题结合物质的性质,考查物质分类的应用。据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有稀H2SO4,即②为稀H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物CaO,从而氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。
答案:
(1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4===CaSO4+H2O
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
CO2+CaO===CaCO3
练后感悟
1.单质、纯净物和混合物
由同种元素组成的物质不一定是单质,也可能属于混合物,如O2与O3的混合气体是混合物,只有由同一种元素组成的纯净物才属于单质。
2.酸性氧化物和碱性氧化物的概念
酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物;碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。
课时作业6 简单分类法及其应用
授课提示:对应学生用书93页
[练基础]
1.有关物质的分类,下列说法错误的是( )
A.只能有一种分类标准
B.可能有多种分类标准
C.分类标准不同,物质所属类别不同
D.能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法进行分类
解析:分类并没有唯一性,它会根据分类标准的不同而不同。能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法或其他分类法进行分类。分类方法的应用在日常生活中是非常普遍的,同学们应该善于发现和学会使用,以提高学习的效率。一种分类方法所依据的标准有一定局限性,所能提供的信息较少,人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法来弥补单一分类方法的不足。所以A说法是错误的。
答案:A
2.符合如图中阴影部分的物质是( )
A.NaHCO3 B.Cu2(OH)2CO3 C.NaCl D.Na2CO3
解析:A项属于酸式盐;B项为碱式盐、铜盐;C项不属于碳酸盐。
答案:D
3.下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是( )
A.Na2CO3、KOH、CaO
B.CO、NaOH、KCl
C.H2O、H2SO4、NaCl
D.CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3
答案:B
4.下列对Na2CO3的叙述中不正确的是( )
A.该物质属于盐类
B.该物质既含金属元素又含非金属元素
C.该物质不能发生化合反应
D.该物质有时候能和NaOH划为一类
解析:Na2CO3既含金属元素又含非金属元素(酸根离子),属于盐类,与NaOH具有相同的阳离子。Na2CO3能和水、二氧化碳发生化合反应生成NaHCO3。
答案:C
5.下列物质的分类归纳不正确的是( )
A.蔗糖、乙醇、甲烷等这类含碳化合物称为有机物
B.由金属离子和酸根离子组成的化合物称为盐
C.在水溶液中电离出的阳离子全部为氢离子的化合物称为酸
D.含氧元素的化合物称为氧化物
解析:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物称为氧化物。含有氧元素的物质既可以是酸也可以是碱,同样也可以是盐。
答案:D
6.化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A.化合物与纯净物属于重叠关系
B.化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C.分解反应与复分解反应属于并列关系
D.硫酸与硝酸只有交叉关系
解析:化合物与纯净物、化合物与碱性氧化物属于包含关系;分解反应与复分解反应属于并列关系;硫酸与硝酸既有交叉关系(都是含氧酸),又有并列关系(一元酸、二元酸)。
答案:C
7.下列物质的分类正确的是( )
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
NaOH
H2SO4
BaCO3
SO2
CO2
B
纯碱
H2S
CaCO3
SiO2
CO
C
NaOH
NaHSO4
CaCl2
Na2O
SO2
D
KOH
HNO3
CaCO3
CaO
SO3
解析:A项SO2是酸性氧化物;B项纯碱属于盐,SiO2属于酸性氧化物,CO不是酸性氧化物;C项NaHSO4是酸式盐。
答案:D
8.如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系,若整个大圆圈代表纯净物,则下列选项中,能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是( )
A.①单质、③化合物
B.②碱、⑤氧化物
C.④碱、⑤含氧化合物
D.④含氧化合物、⑤氧化物
解析:因大圆圈表示纯净物,由图中②③④⑤包含关系可知②是化合物,①是单质。氧化物和碱均含氧元素,所以⑤是含氧化合物;③和④哪个是氧化物哪个是碱难以确定。
答案:C
[提素养]
9.在奥运五环中填入了5种物质(如图所示),相连环的物质间所发生的反应中,没有涉及的基本反应类型是( )
A.分解反应 B.复分解反应
C.化合反应 D.置换反应
解析:题目中涉及的反应类型分别为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑置换反应;HCl+NaOH===NaCl+H2O复分解反应;CO2+H2O===H2CO3化合反应。
答案:A
10.下列说法中正确的是( )
A.从组成上来说Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐
B.氧化物不是碱性氧化物就是酸性氧化物
C.非金属氧化物一定是酸性氧化物
D.不含杂质的盐酸是纯净物
解析:
(1)易错选项分析。
错选B的原因在于对基础知识的掌握不系统,不能很好地总结各概念之间的联系及区别。氧化物除了可分为酸性氧化物、碱性氧化物之外,还可分成其他多种氧化物,如不成盐氧化物(CO)、过氧化物(H2O2)等。
错选C项是因为对概念的认识不清楚,片面。我们常见的非金属氧化物绝大部分是酸性氧化物,但像CO这样的物质不符合酸性氧化物的定义,因为CO不能与碱反应生成盐和水。
(2)其他错误选项分析。
D项中盐酸本身就是HCl气体溶于水形成的混合物,即使不含有其他杂质也不会影响盐酸是混合物的事实。
答案:A
11.如图所示,“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是( )
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
FeCl2
CuCl2
Zn
HCl
解析:A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应,丁也不能转化为乙;B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应,丁也不能转化为乙,故A、B不符合题意。C中反应依次为甲和乙:2CO+O22CO2;乙和丙:CO+CuOCu+CO2;丙和丁:2CuO+C2Cu+CO2↑;甲和丁:C+O2CO2;丁→乙:2C+O22CO。D中,甲和乙、丁和甲均不能反应,故D不符合题意。
答案:C
12.以下表示的是碳及其化合物的转化关系,其中涉及的基本反应类型依次是( )
CCO2H2CO3CaCO3CO2
A.化合、置换、分解、复分解 B.置换、复分解、化合、分解
C.置换、化合、分解、复分解 D.置换、化合、复分解、分解
答案:D
13.分类法是一种重要的学习方法。下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同,请分别填出其化学式。
甲:Na、H2、O2、Cl2;
乙:CO、Na2O、CO2、SO2;
丙:NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4;
丁:NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。
(1)甲________,乙________,丙________,丁________。
(2)问题(1)中四种物质转化如下图,写出序号所示反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(3)请指出题(2)中甲、乙、丙、丁4种物质的种类?
(4)题(2)中反应③,除了利用酸碱中和反应外,还可以通过什么方法来实现?
答案:(1)Na Na2O NaOH NaCl
(2)①4Na+O2===2Na2O ②Na2O+H2O===2NaOH
③NaOH+HCl===NaCl+H2O
(3)甲、乙、丙、丁分别是金属、碱性氧化物(或金属氧化物或氧化物)、碱、盐。
(4)还可以利用碱与盐反应生成新的碱和新的盐的原理,如2NaOH+CuCl2===2NaCl+Cu(OH)2↓。
14.如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物,相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、C、E均为氧化物,A是人体呼出的气体之一;在实验室中B可以用来制取A,而D可以用来检验A;C和E反应能生成D。
(1)写出下列物质的化学式:A________,D________。
(2)B除了制取A之外的另一种用途是
________________________________________________________________________。
(3)C和E反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)这五种物质之间两两发生反应,其中没有涉及的基本反应类型是
________________________________________________________________________。
答案:
(1)CO2 Ca(OH)2
(2)用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)
(3)CaO+H2O===Ca(OH)2
(4)分解反应和置换反应
15.现有碳、二氧化碳、氧化铁、石灰水、稀硫酸和纯碱溶液6种物质。
(1)除稀硫酸外,试分别将其他物质的化学式填入下图相应的5个圆圈内,使每个圆圈内的物质都能与相邻物质发生反应。
(2)用化学方程式将它们与相邻物质间发生的反应表示出来:
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
解析:碳是非金属单质,二氧化碳是酸性氧化物,石灰水是碱溶液,纯碱是盐,氧化铁是碱性氧化物。联系初中所学的常见化学反应,理解酸、碱、盐之间的转化关系,熟记常见的复分解反应,便可解答。
答案:(1)
(2)H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CO2+C2CO
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O(其他答案合理也可)
第1课时 酸、碱、盐在水溶液中的电离
课程目标
1.了解电解质的概念。
2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件。
3.会书写电解质的电离方程式。
图说考点
[新知预习]
一、电解质
电解质
非电解质
概念
在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物
实例
氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠
酒精、蔗糖
二、电解质的电离
1.概念:电解质在水溶液中或熔融状态下离解成?自由移动离子的过程。
2.表示方法——电离方程式
(1)酸的电离(如H2SO4):?H2SO4===2H++SO。
(2)碱的电离(如NaOH):?NaOH===Na++OH-。
(3)盐的电离(如CuSO4):?CuSO4===Cu2++SO。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:电离时生成的阳离子?全部是氢离子(H+)的化合物;
(2)碱:电离时生成的阴离子?全部是氢氧根离子(OH-)的化合物;
(3)盐:由金属阳离子或铵根离子(NH)与酸根阴离子组成的化合物。
三、电解质溶液导电的原因
(1)电解质?自由移动的离子定向移动形成电流。
(2)自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液的导电性越强。
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)在水溶液里和熔融状态下都能导电的化合物是电解质。( )
(2)Fe、Cu能够导电,说明它们都是电解质。( )
(3)电解质需要通电才能发生电离。( )
(4)Na2SO4在水中的电离方程式为Na2SO4===2Na++SO。( )
(5)SO2的水溶液能导电,故SO2为电解质。( )
(6)液态H2SO4、固态NaCl均不导电,所以H2SO4、NaCl均不是电解质。( )
(7)NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质。( )
(8)蔗糖溶于水和熔融时都不导电,蔗糖是非电解质。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
2.下列关于电解质的判断中,正确的是( )
A.在熔融状态下能导电的物质
B.在熔融或溶解状态下能导电的物质
C.在熔融或溶解状态下能导电的化合物
D.在熔融和溶解状态下都能导电的化合物
答案:C
3.下列各选项中,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.二氧化碳、BaSO4
B.盐酸、蔗糖
C.KNO3、酒精
D.NaOH、氯气
答案:C
4.下列叙述中正确的是( )
A.能电离出氢离子的化合物叫做酸
B.能电离出氢氧根离子的化合物叫做碱
C.盐电离产生的阳离子只能是金属阳离子
D.由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐
解析:对于酸、碱、盐的定义要把握得十分准确,特别突出的关键词,如“全部”。电离出的阳离子“全部”是H+的化合物才是酸。电离出的阴离子“全部”是OH-的化合物才是碱。盐则是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物。
答案:D
5.下列物质的电离方程式,正确的是________ (填序号)。
①NaOH===a+H
②NaOH===Na++H++O2-
③H2SO42H++SO
④BaCl2===Ba2++Cl
⑤NaHCO3===H++CO+Na+
⑥Na2CO3===Na++CO
⑦Ca(OH)2===Ca2++OH-
⑧Ba(OH)2===Ba2++2OH-
解析:①②应为NaOH===Na++OH-,③应为H2SO4===2H++SO,④应为BaCl2===Ba2++2Cl-,⑤应为NaHCO3===Na++HCO,⑥应为Na2CO3===2Na++CO,⑦应为Ca(OH)2===Ca2++2OH-。
答案:⑧
提升点一 电解质的判断
[例1] 下列说法正确的是( )
A.水导电性很差,所以水是非电解质
B.电解质与非电解质的本质区别,是在一定条件下自身能否电离
C.酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物一定都是非电解质
D.NaCl和HCl都是电解质,所以它们熔融状态下都能导电
【解析】 水是电解质,水自身能电离出H+和OH-而导电,A错;Na2O等活泼金属氧化物是电解质,C错误;NaCl和HCl是电解质,但HCl熔融时不导电,D错。
【答案】 B
电解质判断的本质属性是其自身的“电离性”。
[提升1] 现有10种物质:Cu、稀硫酸、HCl、NH3、空气、CO2、Hg(俗称水银)、NaCl、CaCO3、Cl2。
按照表中提供的信息,把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。
序号
符合的条件
物质的化学式或名称
(1)
混合物
(2)
电解质,但熔融状态下并不导电
(3)
电解质,但难溶于水
(4)
不是电解质,但本身能导电
解析:稀硫酸和空气属于混合物。HCl溶于水可电离出H+、Cl-,能导电,故HCl属于电解质,但熔融状态下不存在自由移动的离子,不导电。CaCO3是难溶性的电解质。NH3、CO2的水溶液虽然能导电,但不是它们本身发生了电离,而是它们分别与水发生了反应,生成了电解质NH3·H2O和H2CO3,故它们不属于电解质。Cu和Hg属于单质,不是化合物,故不是电解质,但能导电。
答案:(1)稀硫酸、空气 (2)HCl (3)CaCO3 (4)Cu、Hg ,
[关键能力]
理解电解质和非电解质的“三个不一定”
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质。
单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定导电。
电解质只有在水溶液里或熔融状态下能导电,其他条件下不导电。如CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而它们属于电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质。
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,不属于电解质也不属于非电解质。②稀盐酸能导电,但不能说稀盐酸是电解质,因为稀盐酸是混合物。③CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但CO2、SO2、NH3不是电解质,H2CO3、H2SO3 、NH3·H2O是电解质。
电解质导电的实质是在“一定条件下”能电离出自由移动的阴离子和阳离子。
提升点二 电离方程式的书写
[例2] 下列电离方程式书写正确的是( )
A.Al2(SO4)3===Al+3SO
B.NaOH===Na++O2-+H+
C.NaHCO3===Na++H++CO
D.Na3PO4===3Na++PO
【解析】 A项错误,Al3+右下角的2应移到Al3+前面;B项错误,不应将OH-进行拆分,水溶液中不存在O2-,OH-也不再电离;C项错误,在中学化学阶段,水溶液中酸式酸根离子只有HSO可以拆写,其他的一律不拆。
【答案】 D
“电荷守恒”在电解质溶液及有关反应计算中经常使用。
[提升2] 你知道“电荷守恒”吗?电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的,故显电中性,称电荷守恒。下面几个电离方程式都是错误的,请写出正确的电离方程式。
①KClO3===K++Cl-+3O2-;
②Al(NO3)3===Al+3+3NO;
③NaHCO3===Na++H++CO;
④CaCl2===Ca2++Cl;
⑤K2SO4===K++SO
答案:
①KClO3===K++ClO;
②Al(NO3)3===Al3++3NO;
③NaHCO3===Na++HCO;
④CaCl2===Ca2++2Cl-;
⑤K2SO4===2K++SO,
[关键能力]
电离方程式的书写方法
(1)强酸、强碱和大部分盐书写时用“===”连接,如H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、NaCl===Na++Cl-。
(2)酸式盐的电离方程式。
①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4===Na++H++SO。在熔融状态下为NaHSO4===Na++HSO。
②弱酸的酸式盐在溶液中不能完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3===Na++HCO。
①注意正确拆分离子;
②注意离子符号的正确写法;
③注意电离出离子的电荷守恒
1.下列物质中,属于电解质的是( )
A.CO2 B.Cl2
C.BaSO4 D.NaOH溶液
解析:题目中只有C是符合电解质的条件,BaSO4在熔融状态下可以导电。Cl2是单质,NaOH溶液是混合物,都不属于电解质;CO2通入水中虽可以导电,但原因是生成了可以电离的H2CO3,所以H2CO3是电解质,CO2自身不能电离,所以CO2不是电解质。
答案:C
2.下列说法不正确的是( )
A.熔融NaCl发生了电离,能导电
B.NaCl晶体不能导电
C.NH4NO3电离时产生了NH、NO,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
D.NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、SO三种离子
解析:明确电解质的导电与电离的关系以及酸、碱、盐的概念是解答本题的前提。熔融NaCl能电离出Na+和Cl-,故能导电;NaCl晶体中无自由移动的离子,所以不能导电;NH的性质与金属离子相似,NH4NO3是铵盐。
答案:C
3.下列叙述正确的是( )
A.NaCl溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不导电
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多
解析:电离的条件是溶于水或受热熔化,不是通电,一定要分清溶液导电与电离的区别与联系。物质导电的前提是电离,导电时必须要接通直流电源,A错;酸的定义中强调电离出的阳离子全部为H+,B错;HCl溶于水能电离出自由移动的H+与Cl-,故能导电,但液态HCl由分子组成,无离子,不能导电,C正确;溶液的导电性主要由溶液中自由移动离子的浓度决定,即单位体积中自由移动离子的数目决定,D错。
答案:C
4.某化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮,按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质
B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.NaCl只有在溶液中才能导电
解析:NaCl固体中离子不能自由移动,不导电;NaCl固体在溶液中电离生成能够自由移动的Na+和Cl-,NaCl溶液导电;NaCl在熔融状态也能导电,D错。
答案:C
5.(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
①Ca(OH)2:
________________________________________________________________________;
②KHSO4:
________________________________________________________________________;
③H2SO4:
________________________________________________________________________;
④Na2CO3:
________________________________________________________________________。
(2)按酸、碱、盐分类,(1)中的物质,属于酸的是________,属于碱的是 ________,属于盐的是________。(填序号)
答案:
(1)①Ca(OH)2===Ca2++2OH-
②KHSO4===K++H++SO
③H2SO4===2H++SO
④Na2CO3===2Na++CO
(2)③ ① ②④
练后感悟
电解质的判断方法
课时作业8 酸、碱、盐在水溶液中的电离
授课提示:对应学生用书96页
[练基础]
1.电解质是( )
A.溶于水后能导电的物质
B.在溶于水或熔融状态下能导电的化合物
C.可溶性盐类
D.导电性很强的物质
答案:B
2.下列物质能导电的是( )
A.盐酸 B.液态氯化氢
C.干冰 D.氢氧化钠固体
答案:A
3.下列物质既不是电解质,又不是非电解质的是( )
A.NaHSO4 B.Cu(OH)2 C.O2 D.HCl
答案:C
4.下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.NaCl晶体、BaSO4
B.铝、二氧化硫
C.液态的醋酸、酒精
D.熔融的KNO3、硫酸溶液
解析:A项均为电解质;B项铝既不是电解质也不是非电解质;C项CH3COOH为电解质,酒精为非电解质;D项前者为电解质,后者为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故选C。
答案:C
5.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中由酸电离的是( )
A.Na+、OH-、SO
B.H+、Cl-、SO
C.Na+、K+、OH-
D.Na+、K+、NO
解析:依据酸的概念——电离产生的阳离子全部是H+的化合物,分析各选项可知,只有B选项符合题意。
答案:B
6.下列说法正确的是( )
A.难溶于水的化合物是非电解质
B.某化合物的水溶液可以导电,所以该化合物是电解质
C.硫酸是电解质,所以硫酸在熔化时或溶于水时都能导电
D.液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质
答案:D
7.下列物质中不能导电,又不是电解质和非电解质的是( )
A.食盐溶液 B.石墨晶体 C.液氯 D.铜
解析:A项中食盐溶液能导电,但它是混合物;B项和D项都是单质,且能导电,既不是电解质也不是非电解质;C项是单质,但不能导电,既不是电解质也不是非电解质。电解质溶液导电和金属单质导电原理是不同的:电解质溶液靠阴、阳离子的移动导电,金属靠自由电子的移动导电。
答案:C
8.下列水溶液中的电离方程式错误的是( )
A.Na2CO3===2Na++CO
B.NaHSO4===Na++H++SO
C.MgCl2===Mg2++Cl
D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
解析:NaHSO4中的HSO在水溶液中能完全电离成H+与SO,故B项正确;C项中应写为MgCl2===Mg2++2Cl-,C项错误。
答案:C
[提素养]
9.含有自由移动Cl-的有( )
A.KClO3溶液 B.液态氯化氢
C.氯化钾溶液 D.固体氯化钠
解析:B、D项中的物质在该状态下不能电离,故不含自由移动的离子;A项中KClO3的电离方程式为KClO3===K++ClO;C项电离方程式为KCl===K++Cl-。
答案:C
10.NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+和SO。下列对NaHSO4的分类中不正确的是( )
A.NaHSO4是盐 B.NaHSO4是酸式盐
C.NaHSO4是钠盐 D.NaHSO4是酸
解析:在水溶液中电离生成的阳离子全部是氢离子的化合物才是酸。
答案:D
11.在电解质溶液中,下列叙述正确的是( )
A.阳离子和阴离子数目一定相等
B.阳离子带的正电荷总数一定和阴离子带的负电荷总数相等
C.除阴、阳离子外,溶液中不会再有其他粒子
D.电解质溶液的导电性一定很强
答案:B
12.下列四项都能导电,其中一项与其他三项导电原理不同的是( )
A.氯化钠熔融导电
B.液态汞导电
C.H2SO4溶液导电
D.熔融状态的KOH导电
解析:从电解质导电、金属导电的实质分析、判断。A、C、D中NaCl、H2SO4、KOH都是化合物,且都电离出自由移动的离子,离子定向移动而导电;B项中汞是单质,没有电离出自由移动的离子,它能导电是靠自由电子定向移动而导电。
答案:B
13.将以下4份溶液分别置于如图的装置中,其他条件相同时,灯泡最亮的是( )
A.100 mL 1 mol·L-1的盐酸
B.100 mL 2 mol·L-1的蔗糖溶液
C.100 mL 1 mol·L-1的醋酸溶液
D.30 mL 1 mol·L-1的CaCl2溶液
答案:D
14.以下8种物质为中学化学中常见的物质:
①Cu ②NaHSO4 ③SO3 ④H2SO4 ⑤C2H5OH
⑥BaSO4 ⑦Cu(OH)2 ⑧NaOH
请按下列分类标准回答问题。
(1)属于电解质的是________(填序号,下同)。
(2)能电离出H+的是________,属于酸的是________。
(3)属于碱的是________,其中属于难溶性碱的是________。
(4)属于难溶性盐的是________。
答案:(1)②④⑥⑦⑧ (2)②④ ④ (3)⑦⑧ ⑦ (4)⑥
15.(1)判断下列物质在相应条件下能否电离,并说明理由。
①液态HCl________,
________________________________________________________________________。
②熔融状态下的NaCl________,
________________________________________________________________________。
③高温熔化后的单质铁________,
________________________________________________________________________。
④固体KOH________,
________________________________________________________________________。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
HCl_____________________________________________________________________。
H2SO4___________________________________________________________________。
Ca(OH)2_________________________________________________________________。
KOH____________________________________________________________________。
NH4NO3_________________________________________________________________。
KAl(SO4)2________________________________________________________________。
解析:
(1)HCl是共价化合物,在液态时不电离;NaCl在熔融状态可以电离,KOH在固态时不电离;Fe是单质,任何条件下都不电离。
(2)KAl(SO4)2能电离出三种离子。
答案:
(1)①不能 HCl是共价化合物,液态时不电离,只在水溶液中电离 ②能 能电离出Na+和Cl- ③不能 Fe是单质 ④不能 电解质在固态时不电离
(2)HCl===H++Cl- H2SO4===2H++SO
Ca(OH)2===Ca2++2OH- KOH===K++OH-
NH4NO3===NH+NO
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
16.已知Ca(OH)2、CaCO3、Ca(HCO3)2都是电解质,测定溶液的导电能力的实验装置图如下:
(1)将实验现象填在下表空格中。
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
开始通入CO2时
恰好完全沉淀
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
(2)下列四个图中,________(填字母)能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)。
解析:(1)通入CO2之前,澄清石灰水中有Ca2+和OH-,故灯泡亮;通入CO2时,由于发生CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,溶液中离子浓度减小,所以灯泡变暗;继续通入CO2使Ca2+恰好完全沉淀时,液体就成为了水,导电性非常弱,灯泡熄灭;再通入CO2时发生反应CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2电离出Ca2+和HCO,离子浓度增大,故灯泡又变亮。
(2)由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小,所以一开始导电能力逐渐下降,随着反应的进行,离子浓度逐渐增大,导电能力又逐渐增大,所以选D。
答案:
(1)
实验操作
灯泡亮度变化
通入CO2以前
亮
开始通入CO2时
由亮变暗
恰好完全沉淀
熄灭
沉淀完全后,继续通入过量的CO2
又变亮
(2)D
第2课时 分散系及其分类
课程目标
1.了解分散系的概念及分散系的种类。
2.知道胶体是一种常见的分散系。
3.了解胶体的主要性质和应用。
图说考点,
[新知预习]
1.分散系
(1)分散系概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。
(2)组成
2.胶体
Fe(OH)3胶体的制备
反应的化学方程式为?FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
3.胶体的性质
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体( )
(2)胶体都是均匀透明的液体( )
(3)胶体一般比较稳定,不易产生沉淀( )
(4)分散质粒子直径大小在几纳米到几十纳米之间的分散系是胶体( )
(5)根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、胶体与浊液( )
(6)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体( )
(7)FeCl3溶液呈电中性,Fe(OH)3胶体带电,通电时可以定向移动( )
(8)可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
2.下列分散系属于胶体的是( )
A.白酒 B.食盐水
C.淀粉溶液 D.碘酒
答案:C
3.胶体的最本质的特征是( )
A.丁达尔效应
B.可以透过滤纸
C.布朗运动
D.分散质颗粒的直径在1~100 nm之间
答案:D
4.出现大雾天气时,致使高速公路关闭,航班停飞,雾属于下列分散系中的( )
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.胶体
解析:雾是由微小液滴(直径10-9~10-7 m)分散于空气中形成的气溶胶,属于胶体。
答案:D
提升点一 三种分散系的比较
[例1] 胶体、浊液与溶液的本质区别在于( )
A.分散系是否有丁达尔现象
B.分散质粒子是否带电荷
C.分散系是否稳定
D.分散质粒子直径的大小
【解析】 三种分散系的根本区别在于分散质粒子直径的大小。
【答案】 D
[提升1] 雾霾天气,就是“气溶胶细小粒子在高湿度条件下引发的低能见度事件”。气溶胶是胶体的一种,下列说法中不正确的是( )
A.气溶胶的分散剂是气体
B.根据分散质和分散剂的状态,可以将分散系分为9种
C.气溶胶分散质粒子直径在1~100 nm之间
D.气溶胶不能透过滤纸
解析:直径在1~100 nm的微粒分散在空气中形成气溶胶,所以气溶胶的分散剂是气体,A正确;分散质和分散剂的状态都可以是气态、液态和固态,有气气、气液、气固、液液、液气、液固、固气、固固、固液9种组合,所以可以将分散系分为9种,B正确;胶体是一种分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系,则气溶胶分散质粒子直径在1~100 nm之间,C正确;胶体可以透过滤纸,不能透过半透膜,D错误。
答案:D
气溶胶是胶体的一种常见类型。
[关键能力]
三种分散系的系统比较
分散系
溶液
悬浊液
乳浊液
胶体
举例
NaCl溶液
泥水
牛奶
Fe(OH)3胶体
分散质粒子组成
离子
巨大数目的分子集合体
众多分子的集合,
单个大分子
分散质粒子直径
<1 nm
>100 nm
1~100 nm之间
外观特点
均一,透明
不均一,不透明
均一,有的透明
稳定性
稳定
不稳定
较稳定
能否透过滤纸
能透过
不能透过
不能透过
能透过
能否透过半透膜
能透过
不能透过
不能透过
不能透过
扩散
快
慢
慢
慢
1.溶液、浊液和胶体的本质区别是分散质微粒的直径大小,而不是它们的性质。
2.丁达尔效应是鉴别溶液和胶体的最简单的方法。
提升点二 胶体的性质及应用
[例2] 从下列选项中选择适当的字母填入下列横线上:
A.过滤 B.聚沉 C.凝胶 D.布朗运动 E.电泳 F.丁达尔效应
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电级,通直流电一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫________;
(2)光束通过Fe(OH)3胶体,可看到光亮的通路,这种现象叫________;
(3)Fe(OH)3胶体中加入硅酸胶体(胶体粒子带负电),胶体变得浑浊,这是发生了________;
(4)鉴别Fe(OH)3胶体和盐酸的方法是________。
【解析】
(1)因Fe(OH)3胶粒带有正电荷,所以在电场的作用下,向阴极区移动,而使该区颜色加深,这种现象称为电泳。
(2)光束通过胶体时,产生光亮的通路,称为丁达尔效应。
(3)加入与胶粒带相反电荷的胶体,胶体会发生聚沉。
(4)鉴别胶体和溶液利用丁达尔效应。
【答案】 (1)E (2)F (3)B (4)F
[提升2] 下列叙述不正确的是________(填序号)。
(1)利用过滤法分离悬浊液和胶体。
(2)利用渗析法可以除去溶液中的胶体粒子。
(3)向Fe(OH)3胶体中加入足量稀盐酸后,依然有丁达尔效应。
(4)雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应。
(5)“血液透析”利用了胶体的性质。
(6)江河入海口处易形成三角洲,这与胶体性质有关。
关注胶体在生产、生活、环境科研中的广泛性。结合实例理解胶体的性质。
解析:胶体微粒不能透过半透膜,可以透过滤纸,悬浊液的分散质微粒不能透过滤纸和半透膜,溶液中的微粒能透过滤纸和半透膜,故(1)(2)正确;Fe(OH)3胶体与盐酸反应生成FeCl3溶液,FeCl3溶液无丁达尔效应,故(3)不正确;雾是胶体,故(4)正确;血液是胶体,尿素及盐类属于小分子化合物,能通过渗析的方法使其分离,故(5)正确;(6)沙洲形成是因为发生胶体聚沉,正确。
答案:(3),
[关键能力]
胶体性质的应用
内容
主要应用举例
性
质
丁达尔效应
胶粒对可见光的散射而产生的,是一种物理现象
鉴别胶体与溶液
介稳性
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下相对稳定
生产涂料、颜料、墨水、洗涤剂等
电泳
胶粒在外加电场作用下做定向移动
静电除尘、电泳电镀等
聚沉
胶体粒子聚集成较大的颗粒形成沉淀
明矾净水、制豆腐、制肥皂等
提
纯
渗析
由于胶体粒子较大不能通过半透膜,而离子、小分子较小可通过半透膜,用此法将胶体提纯
用于胶体的提纯、血液透析
胶体与其他分散系的本质区别是粒子直径的大小不同,是理解胶体的性质及回答相关问题的关键。
1.下列物质不属于分散系的是( )
A.水 B.氯化钠溶液
C.泥浆 D.淀粉溶液
答案:A
2.下列分散系最稳定的是( )
A.悬浊液 B.乳浊液 C.胶体 D.溶液
答案:D
3.FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是( )
A.都能透过滤纸
B.都呈红褐色
C.分散质粒子具有相同的直径
D.都具有丁达尔效应
解析:溶液和胶体中的分散质粒子都能透过滤纸;FeCl3溶液呈棕黄色,Fe(OH)3胶体呈红褐色;FeCl3溶液中,Fe3+和Cl-直径都小于1 nm,而Fe(OH)3胶粒是由许多粒子组成的,直径在1~100 nm之间;溶液没有丁达尔效应。
答案:A
4.下列应用或事实与胶体的性质没有关系的是( )
A.用明矾净化饮用水
B.用石膏或盐卤点制豆腐
C.在CuSO4溶液中滴加NaOH溶液出现蓝色沉淀
D.用手电筒照向夜空会出现一条光柱
解析:明矾的成分是十二水合硫酸铝钾,在溶液中电离出的铝离子能跟水反应生成氢氧化铝胶体,可以吸附水中悬浮的杂质而沉降;豆浆是胶体,盐卤点豆腐的道理是加入电解质使胶体发生聚沉;空气中有悬浮的小水滴能形成气溶胶,具有丁达尔效应,故A、B、D三项都正确;CuSO4溶液不是胶体,滴加NaOH溶液出现蓝色沉淀与胶体的性质无关。
答案:C
5.下列叙述不正确的是 ________(填序号)。
(1)电泳现象可证明同种胶体粒子带有相同的电荷。
(2)胶体产生丁达尔现象是由胶粒的直径大小决定的。
(3)胶体粒子因吸附带电荷离子而带电,胶体微粒之间相互排斥,使得胶体比较稳定。
(4)向氢氧化钠溶液中边滴加饱和FeCl3溶液边振荡制备Fe(OH)3胶体。
(5)向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体。
(6)胶体粒子很小,可以透过半透膜。
解析:(4)得到的是Fe(OH)3沉淀,不是Fe(OH)3胶体;(6)胶体粒子不能透过半透膜,可以透过滤纸。
答案:(4)(6)
练后感悟
1.关于分散系的“两个”大小比较
分散质粒子的大小:溶液<胶体<浊液;
分散系稳定性大小:溶液>胶体>浊液。
2.关于分散质的“两个”只有
只有浊液不能透过滤纸,溶液和胶体能透过;
只有溶液能透过半透膜,浊液和胶体不能透过。
课时作业7 分散系及其分类
授课提示:对应学生用书95页
[练基础]
1.纳米碳是一种直径为几纳米到几十纳米的纳米材料。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能透过滤纸 ④不能透过滤纸
⑤静置后,会析出黑色沉淀
A.①③⑤ B.②③ C.②④ D.①③
解析:分散系按分散质粒子直径大小不同分为溶液、胶体和浊液,根据纳米碳的直径大小可知将纳米碳分散到蒸馏水中,形成的是胶体。胶体能透过滤纸;胶体较稳定,故静置后不会析出黑色沉淀。
答案:B
2.下列属于分散系的是( )
A.Cl2 B.NaCl C.KClO3 D.盐酸
答案:D
3.下列关于溶液的说法中,正确的是( )
A.凡是均一、稳定的液体,就是溶液
B.长期放置后不会分层的液体,就是溶液
C.一种物质里分散着另一种物质的液体是溶液
D.溶液一定是均一、稳定的混合物
解析:选项A、B不正确,这两种说法中,都忽略了溶液一定是混合物,纯净的水或乙醇等,它们都是均一稳定的、长期放置也不会分层的液体,但它们不是溶液;选项C也不正确,如泥土或植物油放入水中,得到的也是一种物质里分散着另一种物质的分散系,它们分别是悬浊液和乳浊液,不是溶液。
答案:D
4.下列叙述正确的是( )
A.直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体
B.用过滤的方法可以将胶体和溶液分离
C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
解析:胶体是一类分散质直径介于1~100 nm之间的分散系,A项错误;胶体和溶液都能通过滤纸,无法将二者分离,B项错误;胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的大小,其直径在1~100 nm之间,D项错误;丁达尔效应是区别溶液与胶体的简单、便捷的方法。
答案:C
5.将饱和FeCl3溶液分别滴入下列液体中,能形成胶体的是( )
A.冷水 B.沸水 C.NaOH浓溶液 D.NaCl浓溶液
解析:胶体的制取方法有三种:①化学反应法,如AgI胶体、氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体的制取等;②溶解分散法,如淀粉胶体、蛋白质胶体的制取等;③机械研磨法,如黑墨汁胶体的制取。
答案:B
6.下列对溶液、胶体和浊液的认识不正确的是( )
A.三种分散系的分散质粒子直径大小顺序:浊液>胶体>溶液
B.胶体在一定的条件下也能稳定存在
C.溶液和胶体通常都是无色透明的液体,而浊液不透明
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的大小
答案:C
7.纳米科技从本世纪初开始成为产业,为世人所瞩目,这是因为纳米粒子的直径在1纳米到100纳米之间,由纳米材料作为分散质的分散系具有的性质是( )
A.能通过滤纸,属最稳定的分散系
B.属介稳体系
C.有丁达尔效应,没有布朗运动
D.一定能发生电泳现象
解析:该分散系为胶体,具有胶体的性质。
答案:B
[提素养]
8.下列实验装置或操作与粒子直径的大小无直接关系的是( )
解析:胶体、溶液、浊液三种分散系的根本区别是分散质粒子的大小不同,胶体分散质粒子直径大于1 nm,小于100 nm,胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜;溶液中的粒子直径小于1 nm,溶液可透过半透膜和滤纸;而浊液的分散质粒子直径大于100 nm,其不能透过滤纸和半透膜;丁达尔效应是胶体粒子对光线的散射作用形成的,而溶液中的小分子或粒子对光线的散射作用非常微弱,故无此现象;萃取是利用了物质在不同溶剂中溶解度的不同,与分散质粒子大小无关。
答案:C
9.已知胶体遇到酸、碱、盐的溶液均可沉淀。将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是( )
A.2 mol·L-1 H2SO4溶液 B.2 mol·L-1NaOH溶液
C.2 mol·L-1MgSO4溶液 D.2 mol·L-1NaCl溶液
解析:由题给信息及胶体遇酸、碱、盐的溶液可生成沉淀可知,Fe(OH)3胶体中加入H2SO4、NaOH、MgSO4、NaCl均能生成沉淀,但只有H2SO4与生成的沉淀Fe(OH)3发生反应,而使沉淀溶解。
答案:A
10.“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料,将纳米材料分散到分散剂中,所得混合物一定具有的性质是( )
A.无色透明
B.有丁达尔效应
C.所得液体呈胶状
D.所得物质一定是悬浊液
解析:纳米材料粒子直径为几纳米至几十纳米,符合胶体粒子直径范围:1~100 nm,所以纳米材料形成的分散系属于胶体,应具有胶体的性质。
答案:B
11.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束平行光线射入氢氧化铁胶体里,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先看到有红褐色沉淀生成而后溶解
解析:A项是胶体的电泳;C项是胶体的丁达尔效应;D项是胶体的聚沉。
答案:B
12.下列现象或新技术应用中,不涉及胶体性质的是( )
A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀
B.使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血
C.清晨,在茂密的森林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱
D.肾衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
解析:制取氢氧化铁胶体的方法是在沸水中滴入饱和的氯化铁溶液,得到红褐色氢氧化铁胶体,在饱和氯化铁溶液中逐滴滴加NaOH溶液,产生的氢氧化铁微粒的聚集体已大于100 nm,形成的是悬浊液;血液是胶体,通过微波手术刀可以使胶体凝聚;树林中的雾是气溶胶,也具有丁达尔效应;血液透析是利用渗析原理,让血液中的毒素通过半透膜而除去。
答案:A
13.将少量饱和FeCl3溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系甲、乙、丙。
(1)将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色,反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如何用最简方法判断丙中是否成功制出胶体?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向经过检验后的丙中逐滴加入盐酸,会出现一系列变化:
①先出现和乙中相同的现象,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②随后发生变化得到和甲相同的溶液,此反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液,因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功;Fe(OH)3胶体遇电解质溶液发生聚沉,生成红褐色Fe(OH)3沉淀;继续滴加盐酸,Fe(OH)3与盐酸反应,红褐色Fe(OH)3沉淀溶解。
答案:
(1)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)利用丁达尔效应,用一束光照射所得的液体,从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现
(3)①Fe(OH)3胶体遇电解质聚沉
②Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
14.丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中的一处明显错误是________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(试从分散系的分类进行讨论说明)
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)光束进入烧杯前穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨,树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可。
答案:
(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨树林中存在水雾,雾是胶体,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可
15.实验证明,聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,聚沉能力越大。
(1)向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其聚沉能力最强的为________(填序号)。
①NaCl ②FeCl3 ③K2SO4 ④Na3PO4
(2)为了把黏土溶胶(黏土胶体粒子带负电荷)变成较洁净的冰,加入下列电解质时,________(填序号)效果最明显,原因是
________________________________________________________________________。
A.BaCl2 B.Al2(SO4)3 C.KCl D.CuSO4
解析:(1)Fe(OH)3胶粒带正电,阴离子可中和其电性使其聚沉,Cl-、SO、PO中,PO所带电荷最多,其聚沉能力最强。
(2)加入带正电荷最多的阳离子,可使黏土溶胶聚沉效果最明显。
答案:(1)④ (2)B Al3+所带正电荷数最高,使黏土溶胶聚沉效果最好
第2课时 氧化剂和还原剂
课程目标,
1.了解常见的氧化剂、还原剂。
2.掌握氧化性和还原性强、弱的比较。
3.能够应用电子守恒进行简单的氧化还原反应的有关计算。
4.了解氧化还原反应在生活、生产中的应用。
图说考点,
[新知预习]
1.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:氧化还原反应中?得到电子(或电子对?偏向)的物质即氧化剂。
(2)还原剂:氧化还原反应中?失去电子(或电子对?偏离)的物质即还原剂。
(3)概念关系图
2.常见的氧化剂和还原剂
分类
实例
常见氧化剂
活泼的非金属单质
卤素单质、O2、S等
某些阳离子
H+、Ag+、Fe3+、Cu2+等
含较高价态元素的物质
某些含氧化合物: MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等;氧化性酸:浓硫酸、硝酸;某些盐: KMnO4、KClO3、FeCl3等
常见还原剂
活泼金属单质
Na、Mg、Al、Zn等
非金属单质
H2、C、P等
含较低价态元素的物质
某些氧化物: CO、SO2;还原性酸: HCl、H2S;某些盐: Na2S、FeCl2等
3.氧化性和还原性:
(1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。
4.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系:
5.氧化还原反应对生产、生活的影响
(1)
(2)
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂,失电子的物质被还原。( )
(2)发生氧化还原反应时,还原剂先失去电子,氧化剂后得到电子。( )
(3)金属单质作反应物时一定不是氧化剂。( )
(4)在反应C+O2CO2中,C具有氧化性。( )
(5)在反应2KClO32KCl+3O2↑,KClO3既表现氧化性,又表现还原性。( )
(6)在氢气燃烧生成水的反应中,氢气作还原剂。( )
(7)一种物质若具有氧化性,则不具有还原性,反之亦然。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2.下列反应中,CO2作氧化剂的是( )
A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
B.CO2+C2CO
C.2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
D.C+2H2O2H2↑+CO2↑
答案:B
3.下列反应中属于氧化还原反应,且水作为还原剂的是( )
A.Cl2+H2O===HCl+HClO
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
答案:C
4.已知氮元素的最低化合价是-3价,最高化合价是+5价,下列物质中的氮元素只具有氧化性的是( )
A.NH3 B.N2
C.NO2 D.HNO3
答案:D
5.下列微粒中,只有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③S ④H+ ⑤Na+ ⑥Mg
A.①⑥ B.②③
C.④⑤ D.②③④⑤
答案:C
提升点一 物质的氧化性、还原性强弱比较
[例1] 有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:
①A2++B===B2++A
②A2++C===C2++A
③B2++C===C2++B
④C2++D===D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D
D.还原性:D>C>A>B
【解析】
氧化还原反应中,反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是
+―→+
根据上述关系,由①知,氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;由②知,氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;由③知,氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;由④知,氧化性:C2+>D2+,还原性D>C。综合①~④可得,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性:D>C>B>A。
【答案】 A
离子的氧化性、还原性强弱与其自身所带电荷数多少无关!
[提升1] 已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
解析:由题中信息知氧化性的强弱顺序为XO>Z2>B2>A3+,所以A、C正确;在反应①中Z元素被氧化,在反应③中Z元素被还原,所以B项正确;还原性为A2+>B->Z->X2+,D项错。
答案:D
把三个反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物按氧化性或还原性强弱排序,然后对比选项进行判断。
[关键能力]
物质氧化性、还原性强弱的比较方法
1.根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
影响物质氧化性、还原性的因素
①温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸氧化性要强。
②浓度:如硝酸的浓度越大其氧化性越强。
③酸碱性:如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
2.根据元素的活动性顺序
3.根据反应条件判断
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来进行判断。反应越易进行或越剧烈,则氧化剂的氧化性越强。例如:
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
氧化性:KMnO4>MnO2。
判断还原剂还原性的原理类似。
4.根据产物的价态判断
不同种氧化剂将同种还原剂氧化的价态越高,其氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl2点燃,2FeCl3,Fe+SFeS,由此可判断出氧化性:Cl2>S。
5.根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断
元素处于最高价时只有氧化性,元素处于最低价时只有还原性,元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性。
一般来说,同种元素价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe;还原性:H2S>S>SO2。,
提升点二 氧化还原反应的规律
[例2] 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
【解析】 因为氧化性Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,根据先后规律加入适量锌粉先置换出Ag。
【答案】 C
[提升2] 某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2―→O2
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是________→________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目
________________________________________________________________________。
(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为
________________________________________________________________________。
氧化还原反应计算的关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等(即得失电子守恒)。
解析:
(1)由H22―→2,氧元素化合价升高,H2O2作还原剂。
(2)所给物质中H2CrO4中铬元素的化合价降低发生还原反应作氧化剂,H2CrO4―→Cr(OH)3。
(3)反应的化学方程式及电子转移情况如下:
(4)由上述反应可知每转移6 mol电子可生成3×22.4 L的O2,故转移0.3 mol电子时,所得气体的体积为×3×22.4 L=3.36 L。
答案:
(1)H2O2
(2)H2CrO4 Cr(OH)3
(3)
(4)3.36 L,
[关键能力]
氧化还原反应的基本规律及其应用
内容
应用
守恒
规律
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数=转移电子总数
氧化还原反应方程式的配平和相关计算
强弱
规律
在同一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
比较物质间氧化性、还原性的强弱
先后
规律
多种氧化剂与一种还原剂相遇,氧化性强的首先得电子被还原;多种还原剂与一种氧化剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化
判断物质的稳定性和反应顺序
价态
规律
价态归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”。如:
判断物质的氧化性、还原性
两点启示:
(1)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
(2)元素的化合价处于最高价态时,具有氧化性,但不一定具有强氧化性;处于最低价态时具有还原性,但不一定具有强还原性。
1.下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.还原剂所含元素化合价升高
D.电子从氧化剂转移到还原剂
答案:C
2.从海水中可以提取溴单质,其主要反应为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,下列说法正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气的氧化性比溴单质强
解析:该反应中Br-为还原剂,具有还原性,A错误;Cl2是氧化剂,具有氧化性,B错误;该反应为置换反应,C错误;氧化性顺序:Cl2(氧化剂)>Br2(氧化产物),D正确。
答案:D
3.在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( )
A.1:6 B.6:1
C.1:5 D.5:1
解析:用双线桥法表示出该反应的电子转移情况为
故反应中被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为5:1,故选D。
答案:D
4.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
解析:根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
答案:A
5.下列微粒中,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________。
Fe3+ H+ Mg2+ Fe2+ Na+ Mg S2- Cl- I- S HCl H2O2
答案:Fe3+、H+、Mg2+、Na+ Mg、S2-、Cl-、I- Fe2+、S、HCl、H2O2
6.在下列反应中:
K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)________元素被氧化,________是氧化剂。
(2)________是氧化产物,________发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
解析:(1)反应中氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化;K2Cr2O7中Cr元素的化合价由+6价降低到+3价,被还原,K2Cr2O7作氧化剂。
(2)HCl→Cl2,氯元素化合价升高,发生氧化反应,Cl2为氧化产物。
(3)14个HCl分子参加反应,有6个HCl分子被氧化,生成3个Cl2分子,另外8个HCl分子起酸性作用,所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6:8=3:4。
答案:
(1)氯 K2Cr2O7
(2)Cl2 HCl
(3)3:4
(4)
练后感悟
应用电子守恒解题的一般步骤
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
课时作业11 氧化剂和还原剂
授课提示:对应学生用书101页
[练基础]
1.我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。有关该反应的说法正确的是( )
A.Fe是氧化剂 B.CuSO4是还原剂
C.Fe被氧化 D.CuSO4发生氧化反应
解析:Fe与CuSO4反应,Fe失电子被氧化,+2价Cu得电子被还原。
答案:C
2.关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A.失去电子的物质是氧化剂
B.氧化反应的本质是得电子
C.原子得到电子后,元素的化合价一定升高
D.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应
解析:还原剂失去电子,化合价升高,发生氧化反应,氧化剂得到电子,化合价降低,发生还原反应,故A、B、C错误。3O22O3不是氧化还原反应。
答案:D
3.关于氧化还原反应,下列说法正确的是( )
A.被氧化的物质是还原剂
B.氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.失去电子,化合价降低的物质是还原剂
D.氧化剂失去电子,化合价升高
解析:还原剂应是被氧化的物质,所以A项正确;氧化剂被还原,还原剂应被氧化,所以B项错误;还原剂应失电子、化合价升高,所以C项错误;氧化剂应得电子、化合价降低,所以D项错误。
答案:A
4.需要加入氧化剂才能实现下列转化的是( )
A.Cl2―→Cl- B.H+―→H2 C.MnO2―→Mn2+ D.Zn―→Zn2+
解析:含化合价升高元素的物质或离子作还原剂,加入氧化剂才能实现,对比各微粒中同种元素化合价变化情况即可确定答案。
答案:D
5.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
解析:A中常用作氧化剂;B中氧气,D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。
答案:C
6.单质X和单质Y反应生成X3+和Y2-,现有下列叙述:
①X被氧化,②X是氧化剂,③X3+是氧化产物,④X具有氧化性,⑤Y2-是还原产物,⑥X3+具有氧化性。其中正确的是( )
A.①④⑤⑥ B.②③④⑤
C.①③⑤⑥ D.①②④⑥
答案:C
7.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )
A.Na2O+H2O===2NaOH
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
解析:反应Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr中,水既非氧化剂又非还原剂。A、B、C中水既非氧化剂又非还原剂;D中水作氧化剂。
答案:D
[提素养]
8.工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4,下列说法正确的是( )
A.SO2在反应中被氧化
B.NaClO3在反应中失去电子
C.H2SO4在反应中作氧化剂
D.1 mol还原剂在反应中失去1 mol电子
解析:在反应中,NaClO3中Cl元素化合价降低,作氧化剂,得到电子,被还原;SO2中S元素化合价升高,作还原剂,被氧化;同时1 mol SO2转移2 mol电子,综上所述,正确的选项是A。
答案:A
9.在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2===2KIO3+Cl2,下列判断正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.氧化性:I2>KClO3
C.还原性:KClO3>I2
D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2
解析:从反应中变价元素的化合价分析:KO3―→2,2―→KO3,可知:氧化剂为KClO3,还原剂为I2,氧化产物为KIO3,还原产物为Cl2,再根据题给信息,氧化性:KClO3>KIO3,还原性:I2>Cl2,可推知B、C、D错误;由反应方程式中反应物和生成物的类别和种类,可知A项正确。
答案:A
10.常温下,在溶液中可以发生以下反应:
①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,
②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,
③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
由此判断下列说法错误的是( )
A.铁元素在反应①和③中均被氧化
B.反应②中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化
C.氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2
D.还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br->Cl-
解析:选项A,反应①中Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,反应③中Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,A不正确;反应②中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化,B正确;由反应①可知,氧化性Br2>Fe3+,还原性Fe2+>Br-;由反应②可知,氧化性:Cl2>Br2,还原性Br->Cl-,由反应③可知,氧化性Fe3+>I2,还原性,I->Fe2+,故C、D正确。
答案:A
11.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
解析:根据PbO2与Cr3+之间发生的氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,可得需要PbO2的物质的量是1.5 mol。
答案:B
12.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )
A.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
解析:氯元素的化合价由+5价变成+4价,1 mol KClO3参与反应转移1 mol电子,A项错误;KClO3作氧化剂,生成的ClO2是还原产物,B项错误;H2C2O4在反应中被氧化,C项错误。
答案:D
13.在下列反应中:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O===HCl+HClO
④C+H2OCO+H2
⑤CaO+H2O===Ca(OH)2
⑥2H2O2H2↑+O2↑
试从氧化还原的角度,回答下列问题:
(1)水只作氧化剂的是________。
(2)水只作还原剂的是________。
(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是________。
答案:(1)①④ (2)② (3)③⑤
14.根据反应①~④四个反应,回答下列问题:
①Cl2+2KI===2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
④H2S+I2===S+2HI
(1)反应①的反应类型为(填序号)________。
A.置换反应 B.复分解反应
C.化合反应 D.氧化还原反应
(2)对于反应②,还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。
(3)对于反应③,当有0.1 mol的Fe2+生成时,转移电子数目为________。
(4)根据上述四个反应可判断出Cl2、I2、Fe3+、H2S四种物质的氧化性强弱顺序为________。
解析:对于反应③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2,其反应的离子方程式为:2Fe3++2I-===2Fe2++I2。由电子转移情况看每生成0.1 mol Fe2+转移0.1 mol电子,其个数为6.02×1022。
答案:(1)AD (2)2:1 (3)6.02×1022 (4)Cl2>Fe3+>I2>H2S
15.(Ⅰ)有反应①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,针对上述两个反应回答下列问题:
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为________,还原剂的还原性强弱顺序为________。
(2)反应①中氧化产物和还原产物的质量比为________。
(3)反应②中氯化氢表现出的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
(Ⅱ)已知RxO+MnO+H+―→RO2+Mn2++H2O变化过程中,0.2 mol RxO参加反应,共转移0.4 mol电子。
(1)反应的氧化产物为________。
(2)x=________。
(3)参加反应的氢离子的物质的量为________。
解析:(Ⅰ)(1)在同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①氧化性:Cl2>H2SO4,还原性:SO2>HCl。由反应②氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:HCl>MnCl2。综合比较可知两反应的氧化剂分别为Cl2、KMnO4,氧化性:KMnO4>Cl2;还原剂分别为SO2、HCl,还原性SO2>HCl。
(2)反应①中氧化产物为H2SO4,还原产物为HCl,由反应方程式中各物质的计量数可知其质量比为98:(36.5×2)=98:73。
(3)反应②中有一部分HCl被氧化,一部分未参与氧化还原这一过程,即该反应中HCl既表现出还原性,又表现出酸性。(Ⅱ)(1)0.2 mol RxO反应时转移了0.4 mol电子,
即1 mol RxO反应时转移了2 mol电子。
因为Mn元素化合价降低,所以R化合价升高。
(2)RxO~xO2~2e-
只有x=2时成立。
(3)根据得失电子守恒:n(RxO)×2=n(MnO)×5,n(RxO):n(MnO)=5:2,
又根据元素守恒(或电荷守恒)推出各物质的化学计量数,从而配平方程式:
5R2O+2MnO+16H+===10RO2+2Mn2++8H2O,
n(H+)=n(R2O)=×0.2 mol=0.64 mol。
答案:
(Ⅰ)(1)KMnO4>Cl2 SO2>HCl (2)98:73 (3)ab
(Ⅱ)(1)RO2 (2)2 (3)0.64 mol
第2课时 离子反应及其发生的条件
课程目标
1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。
2.会书写离子方程式并能进行正误判断。
3.理解离子反应方程式的意义。
4.掌握一些常见离子能否共存的判断方法。
图说考点,
[新知预习]
一、离子反应
1.离子反应
(1)实验探究
操作
现象
?无明显现象
?产生白色沉淀
反应前溶
液中微粒
Na+、SO
Na+、SO
K+、Cl-
Ba2+、Cl-
混合液
中微粒
Na+、SO、K+、Cl-
?BaSO4、Na+、Cl-
离子之间
的反应
无反应
?Ba2++SO===BaSO4↓
(2)概念:有?离子参加或有?离子生成的化学反应。
(3)实质:反应物的某些离子的浓度?减小。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的?离子符号来表示反应的式子。
(2)书写步骤
(3)意义
①表示某个具体反应的实质。
例如2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O可以表示为H++OH-===H2O,说明SO和Na+没有参加反应。
②表示同一类型的反应。
例如H++OH-===H2O可以表示NaOH和HCl、KOH和H2SO4等生成可溶性盐和水的反应。
二、复分解型离子反应发生的条件
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)CuSO4溶液与BaCl2溶液反应,实质上是SO和Ba2+生成BaSO4的反应。( )
(2)离子反应H++OH-===H2O能表示所有的中和反应。( )
(3)离子反应中参加反应的全是离子。( )
(4)AgNO3溶液与NaCl溶液反应和AgNO3溶液与盐酸反应都可用Ag++Cl-===AgCl↓来表示。( )
(5)稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为:Ba2++SO===BaSO4↓。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.下列物质混合发生化学反应,且属于离子反应的是( )
A.NaOH溶液和K2SO4溶液混合
B.锌片投入稀硫酸中
C.KClO3和MnO2固体混合物加热制O2
D.H2和O2反应生成水
答案:B
3.在H++OH-===H2O的离子反应中,H+代表的物质不可以是( )
A.稀硫酸 B.稀硝酸
C.稀盐酸 D.碳酸溶液
答案:D
4.酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应实际上就是两种电解质在溶液中相互交换离子,此类离子反应发生的条件为( )
A.生成沉淀、放出气体或生成水三者要同时具备
B.生成沉淀、放出气体或生成水中只要具备两个即可
C.生成沉淀、放出气体或生成水中只要具备一个即可
D.以上都不对
答案:C
5.下列各组物质不能发生离子反应的是( )
A.硫酸与CuCl2溶液
B. 氢氧化钠溶液与氯化亚铁溶液
C.碳酸钠溶液与稀硝酸
D.澄清石灰水与稀盐酸
答案:A
6.写出下列反应的离子方程式。
(1)碳酸钙和HCl溶液反应________________________________________________。
(2)氧化镁和H2SO4溶液反应______________________________________________。
(3)澄清石灰水与少量CO2反应____________________________________________。
答案:
(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(2)MgO+2H+===Mg2++H2O
(3)Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
提升点一 离子方程式的书写判断
[例1] 写出下列各组反应的离子方程式。
(1)盐酸分别与NaOH溶液、Cu(OH)2反应:
________________________________________________________________________。
(2)硫酸分别与NaOH溶液、Ba(OH)2溶液反应:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)硝酸分别与Na2CO3溶液、K2CO3溶液反应:
________________________________________________________________________。
(4)锌分别与稀盐酸、稀硫酸反应:
________________________________________________________________________。
【解析】 根据离子方程式的书写步骤,逐一写出离子方程式。
【答案】
(1)H++OH-===H2O,Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
(2)H++OH-===H2O,2H++2OH-+Ba2++SO===BaSO4↓+2H2O
(3)CO+2H+===CO2↑+H2O
(4)Zn+2H+===Zn2++H2↑
离子方程式书写的最关键步骤是“拆”与“不拆”的理解判断。
[提升1] 下列反应的离子方程式中,正确的是( )
A.稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
B.稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合:SO+Ba2+===BaSO4↓
C.稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
D.氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
解析:某个离子方程式书写是否正确应遵循客观事实。A项反应不能发生,因为Cu的金属活动性弱,不能置换出氢气;B项忽视了所有阴、阳离子均参加了反应;C项反应生成的H2CO3不稳定,应分解成CO2和H2O;D项正确。
答案:D
[关键能力]
离子方程式的正误分析
(1)看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:
错误:2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
错因:Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4和Cu
正确:Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
错误:CO+2H+===CO2↑+H2O
错因:CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式
正确:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
(3)看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3溶液与稀硫酸反应:
错误:CO+H+===CO2↑+H2O
错因:氢原子个数不守恒
正确:CO+2H+===CO2↑+H2O
(4)看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:
错误:Na+2H+===Na++H2↑
错因:电荷不守恒
正确:2Na+2H+===2Na++H2↑
(5)看是否漏掉离子反应
如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:
错误:Ba2++SO===BaSO4↓
错因:漏掉(或忽视)了Cu2+和OH-的反应
正确:Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:
错误:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
错因:不符合物质的组成比
正确:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
关于“微溶物”的拆写问题:
例:澄清石灰水可拆写成Ca2+和OH-,石灰乳则写成化学式Ca(OH)2。
常见的微溶物有:Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3。
提升点二 离子共存的判断
[例2] 下列各组离子中,在碱性溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的是( )
A.K+、MnO、Cl-、SO
B.Na+、CO、SO、Cl-
C.NO、Na+、HCO、Ba2+
D.Na+、NO、H+、SO
【解析】 A项MnO为紫红色;C项HCO与OH-反应生成CO和H2O,生成的CO发生反应:CO+Ba2+===BaCO3↓;D项H+与OH-反应生成H2O。
【答案】 B
强酸性溶液和强碱性溶液,不能具体到某种强酸或强碱的溶液。
[提升2] 下列无色溶液中既能在强酸性溶液,又能在强碱性溶液中大量共存的离子组是( )
A.Na+、K+、NO、CO B.Mg2+、K+、NO、Cl-
C.Na+、HCO、SO、Ca2+ D.Ba2+、K+、Cl-、NO
解析:A项在强碱性溶液中能大量共存,在强酸性溶液中CO+2H+===H2O+CO2↑,不能大量共存;B项在强酸性溶液中能大量共存,在强碱性条件下,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,不能大量共存;C项HCO+H+===H2O+CO2↑,HCO+OH-===CO+H2O,在强酸、强碱条件下均不能大量共存;D项在强酸和强碱条件下均能大量共存。
答案:D
[关键能力]
离子不能大量共存的三种情况:
1.生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
(1)生成难溶性的盐:Ca2+与CO,Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-等。
(2)生成难溶性的碱:OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(3)生成微溶物质:如Ag+与SO,Ca2+与SO、OH-,Mg2+与CO等。
2.生成气体的离子不能大量共存:H+与CO、HCO等。
3.生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:H+与OH-、CH3COO-等。
常见难电离的物质:H2O;弱酸:CH3COOH、H2CO3、HClO、H2S、H2SO3等;弱碱:Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2等。
① “无色透明”溶液中不存在有色离子。
②“透明”不等于“无色”。
1.下列离子反应不能发生的是( )
A.KCl+NaOH===NaCl+KOH
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
D.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
答案:A
2.下列在各溶液中的各组反应,可用同一离子方程式表示的是( )
A.氢氧化钠与盐酸;氢氧化钾与碳酸
B.Na2CO3溶液与KHSO4溶液;K2CO3溶液与HCl溶液
C.MgCl2溶液与NaOH溶液;Ba(OH)2溶液与MgSO4溶液
D.氧化钠与稀盐酸混合;氧化铜与稀盐酸
答案:B
3.能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.澄清的石灰水与盐酸的反应
OH-+H+===H2O
B.氧化镁与稀硝酸反应
O2-+2H+===H2O
C.硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液混合
Ba2++SO===BaSO4↓
D.碳酸钙溶于稀盐酸中
CO+2H+===H2O+CO2↑
解析:单质、氧化物、难溶于水的物质、难电离的物质不能写成离子形式,B、D均错误;C项还生成氢氧化镁沉淀。
答案:A
4.在无色透明的酸性溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.K+、Cu2+、NO、SO
B.CO、Na+、Cl-、SO
C.Al3+、Cl-、NO、Mg2+
D.H+、Ba2+、NO、SO
解析:先看本身能否共存,D项中因Ba2+和SO生成沉淀而不能大量共存,排除;再看是否有颜色,A项中因Cu2+显蓝色而被排除;三看能否与H+共存(酸性条件),B项中因CO可与H+反应而被排除。
答案:C
5.写出下列反应的离子方程式:
(1)KOH溶液和HCl溶液反应
________________________________________________________________________。
(2)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Na2CO3溶液和HNO3溶液反应
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:初学离子方程式的书写,要严格按照“写、拆、删、查”四个步骤进行。在书写过程中,要特别注意:易溶易电离的物质如:HCl、H2SO4、HNO3、KOH、Ba(OH)2、NaOH、钠盐、钾盐、硝酸盐等可溶性盐,要用离子符号表示,而H2O、BaSO4、CaCO3、CO2、MgO等要用化学式表示。
答案:
(1)OH-+H+===H2O
(2)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
(3)CO+2H+===CO2↑+H2O
6.某溶液中可能含有下列阴离子中的一种或几种:SO、CO、Cl-。
(1)当溶液中有大量H+存在时,则不可能有________存在。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,溶液中不可能有________存在。
(3)当溶液中有________和________阳离子存在时,上述所有阴离子都不可能存在。
解析:当溶液中有大量H+存在时,H+与CO会生成CO2气体;Ba2+可以分别和SO、CO生成沉淀;如果溶液中既含有Ba2+又含有Ag+时,则上述所有阴离子都不可能存在。
答案:(1)CO (2)SO、CO (3)Ba2+ Ag+(符合题意即可)
练后感悟
一色、二性、三反应:
(1)记住几种溶液颜色,如Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO(紫红色)等。
(2)溶液酸性(如:石蕊显红色、0.1 mol·L-1H+、pH=2等)、碱性(如:石蕊显蓝色、pH=12等)。
(3)能生成沉淀、气体、难电离物质(H2O、弱酸、弱碱)等符合离子反应条件的离子不能共存。
课时作业9 离子反应及其发生的条件
授课提示:对应学生用书97页
[练基础]
1.下列有关反应中不属于离子反应的是( )
A.Na2CO3溶液与澄清石灰水的反应
B.氢氧化铜与稀硫酸的反应
C.锌与氯化铜溶液的反应
D.二氧化碳与生石灰作用生成碳酸钙的反应
解析:离子反应指的是有离子参加或生成的反应。酸、碱、盐在溶液中相互之间的反应都有离子参加,活泼金属可以把较不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外),在这些反应中也都有离子参加,因此这些反应都属于离子反应。二氧化碳与生石灰的反应没有离子参加,不属于离子反应。
答案:D
2.与铁、石灰水、石灰石都能发生离子反应的是( )
A.盐酸 B.CO2 C.O2 D.Na2CO3溶液
解析:铁与盐酸发生置换反应、石灰水与盐酸发生中和反应、石灰石与盐酸发生复分解反应,都是离子反应;铁与CO2、Na2CO3溶液不反应,与O2能反应但不是离子反应。
答案:A
3.NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后,实际参加反应的离子是( )
A.H+和CO
B.HCO和HSO
C.Na+、HCO和H+
D.HCO和H+
解析:NaHCO3和NaHSO4的电离方程式分别如下:
NaHCO3===Na++HCO;NaHSO4===Na++H++SO,故D项正确。
答案:D
4.离子方程式CO+2H+===CO2↑+H2O表示( )
A.碳酸盐与盐酸之间的反应
B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应
C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应
D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应
解析:CO只代表可溶性的碳酸盐,从此点分析选项A和选项B都是不正确的;H+只代表强酸而不是一切酸(如弱酸H2S、HF、CH3COOH等均不能用H+表示)。正确选项为C。
答案:C
5.下列反应可以用同一离子方程式表示的是( )
A.HCl溶液+Na2CO3溶液 HCl溶液+NaHCO3溶液
B.NaOH溶液+HCl溶液 Ba(OH)2溶液+H2SO4溶液
C.BaCl2溶液+H2SO4溶液 Ba(OH)2溶液+Na2SO4溶液
D.CaCO3+HCl溶液 Na2CO3溶液+H2SO4溶液
解析:A项第1组反应为2H++CO===CO2↑+H2O,第2组反应为H++HCO===CO2↑+H2O,两者不同;B项第1组反应为H++OH-===H2O,第2组反应为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,两者不同;C项两组反应均为Ba2++SO===BaSO4↓;D项第1组反应为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,第2组反应为CO+2H+===CO2↑+H2O,两者不同。
答案:C
6.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.稀醋酸与NaOH溶液的反应:H++OH-===H2O
B.铜粉与稀硝酸的反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑
C.氯气与碘化钾溶液的反应:Cl2+I-===Cl-+I2
D.碳酸钠溶液与足量稀盐酸的反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
解析:离子方程式正误判断的方法是“三查”:一查电荷是否守恒,原子数是否守恒;二查物质拆分是否正确;三查物质间的反应是否符合客观事实。据此可知A中 CH3COOH应写成化学式;B中不可能置换出H2,不符合客观事实;C中原子不守恒。
答案:D
7.下列离子方程式中书写错误的是( )
A.铁跟稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.氢氧化钙溶液跟盐酸反应:H++OH-===H2O
C.醋酸跟氢氧化钾溶液反应:CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
D.碳酸镁跟稀硫酸反应:MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑
解析:稀硫酸与铁在常温下生成+2价铁,故A选项不正确;Ca(OH)2水溶液应写成OH-,故B选项正确;醋酸是弱酸,在离子方程式中应写成化学式,故C项正确;MgCO3难溶于水,不能写成离子,故D选项正确。
答案:A
8.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.Na+、Ba2+、Cl-、SO B.Ca2+、HCO、Cl-、K+
C.Mg2+、Ag+、NO、Cl- D.H+、Cl-、Na+、CO
解析:A中生成BaSO4沉淀而不能大量共存;C中生成AgCl沉淀而不能大量共存;D中生成CO2而不能大量共存。
答案:B
[提素养]
9.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是初中化学中常见的物质,四种物质间的反应关系如右图所示。图中两圆相交部分(A、B、C、D)表示物质间的反应,其中对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.OH-+HCl===H2O+Cl-
B.Ca(OH)2+Cu2+===Ca2++Cu(OH)2
C.Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
D.Fe+2H+===Fe3++H2↑
解析:A中HCl要拆成离子形式,B中Ca(OH)2应拆成离子形式,D中Fe与稀盐酸反应生成Fe2+。
答案:C
10.在无色透明的强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是( )
A.Cu2+、K+、Cl-、NO
B.Ag+、Na+、NO、Cl-
C.Mg2+、Na+、SO、Cl-
D.Na+、K+、Cl-、CO
解析:A项,Cu2+溶液有颜色;B项,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀;C项,无沉淀生成,不反应;D项,CO与H+反应放出CO2气体。故只有选项C中离子可以大量共存。
答案:C
11.某溶液中存在大量的H+、SO、Cl-,该溶液中还可能大量存在的离子是( )
A.OH- B.NO C.Ag+ D.Ba2+
解析:Cl-能与Ag+结合生成AgCl沉淀;SO能与Ba2+结合生成BaSO4沉淀;OH-能与H+反应生成H2O。
答案:B
12.在水溶液中能大量共存,且加入过量稀硫酸时,有气体生成的是( )
A.Na+、Ag+、CO、Cl-
B.K+、Ba2+、SO、Cl-
C.Na+、K+、CO、Cl-
D.Na+、K+、Cl-、SO
解析:A项,Ag+与Cl-、CO能发生反应,生成AgCl、Ag2CO3白色沉淀,不能大量共存;B项,Ba2+与SO能发生反应,生成BaSO4白色沉淀,不能大量共存;C、D项中的离子在水溶液中能大量共存,加入稀硫酸后,C项中的CO与H+可发生反应,生成CO2气体,D项中的离子与H+不能发生反应,故C项符合题意。
答案:C
13.某溶液中有Cl-、CO、SO,要求依次检验出这三种离子,请完成下列实验设计:
检验离子
所加试剂
实验现象
离子方程式
(1)CO
稀硝酸
(2)SO
产生白色沉淀
(3)Cl-
产生白色沉淀
解析:滴加稀硝酸产生无色气泡,证明含CO,离子方程式CO+2H+===CO2↑+H2O;检验SO用可溶性钡盐,因还要检验Cl-,故应用硝酸钡,离子方程式Ba2++SO===BaSO4↓;检验Cl-应用硝酸银,离子方程式Ag++Cl-===AgCl↓。
答案:(1)产生无色气泡 CO+2H+===CO2↑+H2O
(2)硝酸钡 Ba2++SO===BaSO4↓(合理即可)
(3)硝酸银 Ag++Cl-===AgCl↓(合理即可)
14.写出除去下列物质中杂质所选用的试剂及发生反应的离子方程式:
(1)盐酸(硫酸),试剂________,离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NaOH(Na2CO3),试剂________,离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)NaCl(CuCl2),试剂________,离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:除杂原则:不改变主要成分,不引进新杂质。(1)应选用BaCl2溶液;(2)选用Ca(OH)2溶液;(3)选用NaOH溶液。
答案:
(1)适量BaCl2溶液 Ba2++SO===BaSO4↓
(2)适量澄清石灰水 CO+Ca2+===CaCO3↓
(3)适量NaOH溶液 Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
15.为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应,实验设计和实验过程如下:
如图所示连接好装置,向烧杯中加入25 mL 1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞溶液,再一边不断地滴加1 mol·L-1的H2SO4溶液,并轻轻振荡。试完成下列内容:
(1)实验现象及分析:①溶液颜色变化为
________________________________________________________________________,
原因是
________________________________________________________________________。
②灯泡亮度变化:
________________________________________________________________________。
原因是
________________________________________________________________________。
③溶液变浑浊,原因是
________________________________________________________________________。
(2)实验结论:稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的实质是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
解析:要证实Ba(OH)2和H2SO4溶液的反应是离子反应,则需证明发生反应的离子浓度发生了变化,而离子浓度变化和溶液导电性是有联系的,分析反应原理及实验设计过程,则该题不难作答。
答案:
(1)①由红色逐渐变为浅红色,最后颜色褪去
Ba(OH)2电离出的OH-与H2SO4电离出的H+中和生成H2O,使烧杯中的c(OH-)逐渐减小,红色逐渐褪去
②随着H2SO4溶液的不断加入,灯泡亮度由明到暗以至熄灭,再逐渐变亮 开始时,溶液中的离子浓度逐渐变小,故灯泡变暗,当烧杯中的Ba(OH)2完全反应时灯泡熄灭,后再加H2SO4,离子浓度又变大,灯泡又变亮
③Ba2+与SO结合生成了BaSO4沉淀
(2)2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
16.氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸。某同学想知道稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H+、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过下图所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)通过实验Ⅰ可以证明
________________________________________________________________________。
(2)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在Ⅲ中先加入______________________,再加入____________________。
(3)探究结果为
________________________________________________________________________。
(4)反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析:(2)在Ⅲ中应先加入可溶性的硫酸盐,以证明CuO的溶解过程中SO不起作用,然后再加入稀硫酸,从而证明CuO溶解是硫酸中的H+起作用。
答案:
(1)H2O不能使氧化铜溶解
(2)可溶性硫酸盐 稀硫酸
(3)H+能溶解氧化铜,而H2O、SO两种粒子都不能使CuO溶解
(4)CuO+2H+===Cu2++H2O