专题一 化学基本概念
【复习指南】
内容指要:本专题包括物质的组成、分类、性质、变化(反应热)等基本概念的本质辨析和判断,以及常见化学用语的规范书写;
教材回眸:请认真阅读高中化学必修1“第二章 物质的分类及其变化”、必修2“第二章 化学能与热能”、选修4“第一章 化学反应与能量”等相关内容。
专题重点:①有关物质分类的方法;②化学方程式、离子方程式等化学用语的书写要领;③中和热、燃烧热的概念辨析。
所需时间:共3课时,其中授课和课堂互动性练习2课时,习题讲评1课时。
【专题建构】
复习时,可从如下四个角度建立相关概念的知识网络:
定义:有电子转移的化学反应叫氧化还原反应
实质:电子转移(得失或偏移)
特征:元素化合价升降(判断依据)
单线桥:化合价升高的元素 化合降低的元素
表示方法
双线桥
配平方程式
定义:在溶液中(或熔化状态)有离子参加或生成的反应
类型:氧化还原反应型和非氧化还原反应型
实质:反应物的某些离子浓度的减少
离子方程式
表示方法:热化学方程式
【查缺补漏】
1.平时复习中应注意归纳和总结物质变化过程中的规律和特例
例1 下列叙述正确的是( )
A.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强
B.金属阳离子被还原后,一定得到该元素的单质
C.核外电子总数相同的原子,一定是同种元素的原子
D.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物
解析:还原能力取决于失电子的难易,与失电子的多少无关.A错,Fe3+通常被还原为Fe2+,B错;核电荷数相同的原子,其核电荷数必定相同,也就是同种元素的原子,C正确;Al2O3能与酸反应,它是两性氧化物,D错。
答案:C。
2.对常用的化学用语要明确范围(如电子式、结构式、分子构型常涉及哪些典型的单质、离子化合物或共价化合物),对重要的、常考的物质做到会看、会写、会判断正误。
例2 下列各项中表达正确的是( )
A.F一的结构示意图: B.CO2的分子模型示意图:
C.NaCl 的电子式: D.N2的结构式:
解析: F一的核内有9个质子,核外有10个电子,A选项正确;CO2 为直线型分子(O=C=O),NaCl 为离子化合物则(),N2的结构式为N≡N,所以B、C、D选项均错误。答案为A。
3.熟悉物质的性质(如溶解性、电离程度、氧化性或还原性、酸碱性等),知晓反应规律;熟悉常见的设错方式,知晓判断的角度和切入面,这两点对判断离子方程式的正误特别有用。
例3 下列离子方程式中正确的是( )
A.硫化亚铁放入盐酸中 S2-+2H+=H2S↑
B.硫酸铜溶液中通入硫化氢 Cu2++H2S=CuS↓+2H+
C.氯化铝溶液中加入过量氨水 Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
D.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液 HCO3-+OH-=CO32-+H2O
解析:FeS难溶于水,不能写成 S2-,A错;Al(OH)3不溶于氨水,不会转化为 AlO2-,
C错;NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液,除HCO3-与OH一反应外,NH4+与OH一也会反应,D因漏写而错误,B是 CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4的真实反映,正确。
答案:B。
4.依序备忘一些常见的、重要的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂:
活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2、F2、O3 等。
含有高价态元素的化合物:浓H2SO4、HNO3、KMnO4、KClO3、HClO、FeCl3等。
过氧化物:Na2O2、H2O2等。
(2)常见的还原剂:
活泼或较活泼的金属单质:K、Na、Mg、Al、Zn、Fe 等。
元素处于较低价的化合物:CO、SO2、浓HCl、H2S、HI、Na2SO3、FeSO4等。
某些非金属单质及其氢化物:H2、C、Si、浓HCl、H2S、HI等。
例4 下列说法中,正确的是( )
A.还原剂在反应中被还原
B.失去电子越多的还原剂,还原性越强
C.氧化还原反应中,某元素由游离态变为化合态,此元素可能被还原也可能被氧化
D.氧化汞加强热的分解反应中,氧化汞既不是氧化剂又不是还原剂
解析: 本题主要考查学生对氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应等概念的理解和应用。该类题的主要错误在于学生对基本概念混淆不清。在氧化还原反应中,还原剂是去还原其它物质,而自身被氧化,发生氧化反应;氧化剂是去氧化其他物质,而自身被还原,发生还原反应。还原性强弱与失电子能力有关,而与失电子多少无关。2HgO △ 2Hg + O2↑,HgO既是氧化剂又是还原剂。
答案:C
【专题聚焦】
第1讲 物质的组成、分类及化学用语的书写
1.表示物质组成的化常用语
精要阐释:组成或构成物质的微粒有多种表达方式,如结构示意图、分子模型、电子式、结构式等书写是高考题中常考知识点,一定要掌握。
(1)五种符号:
①元素符号:H、Na等
②原子符号(又称核素符号):1H,37Cl等
③离子符号:Cl-、SO42-等
④化合价符号:、等
⑤原子结构示意图或离子结构示意图:Cl
(2)五种表达式
①分子式(又称为化学式):CO2、H2、SO2等
②最简式(又称为实验式):CH2O、CH等
③电子式:S2- 、OH- 、Na2O2 等
④结构式:O=C=O,N≡N等
⑤结构简式:CH3CH2OH、HOOCCH2CH2OH等
母题典范:下列有关化学用语使用正确的是( )
A.硫原子的原子结构示意图: B.NH4Cl的电子式:
C.原子核内有10个中子的氧原子:18 80 D.对氯甲苯的结构简式:
思路与解析:A图是S2-的结构示意图,所以错误;B中没有Cl-的电子式,所以也错误;D中苯环上的Cl原子和甲基不在对位上,所以D错误。
答案:C
应对策略:复习中应注意以下电子式表示时的常见错误,避免不必要的失分。
(1)漏写未参与成键的电子对,如N2: ,NH3: ,CCl4 :等。
(2)离子错误归并。如MgCl2: ,Na2O2 :等。
(3)错写分子中原子的结合方式。如HClO中H应与O相连,应写成。
(4)漏写或多加“[]”及错写电荷数等。如NaCl ,HCl 。
变式练习 下列各项表达中正确的是( D )
A.的电子式为
B.对氯甲苯的结构简式:
C.原子核内有10个中子的氧原子:18 8O
解析:A项中Na2O2中既含有离子键,又含有共价键,其电子式为;B项是邻氯甲苯的结构简式;C项氧原子质子数为7,质量数为18,其中子数N=18-8=10,即C项正确;D项氯离子结构示意图为,题中给出的是氯原子的结构示意图。答案为C。
2.物质分类中纯净物与混合物的辨析
精要阐释:分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法。把大量的事物进行分类,要按照事先设定的“标准”来进行分类,交叉分类和树状分类是常见的两种分类方法。
(1)物质是否有固定的熔、沸点是区别纯净物和混合物的重要标志。如玻璃无固定的熔点,石油无固定的沸点,二者均为混合物。
(2)常见的混合物:溶液、悬浊液、乳浊液、胶体、高分子材料、漂白粉(漂粉精)、铝热剂、天然油脂、碱石灰、福尔马林、王水、同素异形体组成的物质(如红磷和白磷)等。
(3)易分析错的纯净物:HD、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)Na35Cl按天然比例混在一起。
母题典范:下列物质一定是纯净物的是( )
A.只含有一种元素的物质
B.福尔马林
C.在加热条件下8gCuO与0.2gH2完全反应后的固体残余物
D.胆矾
思路与解析:因有同素异形现象存在,只含有一种元素的物质,可能是纯净物,也可能是混合物;福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,为混合物;在H2还原CuO的实验中,为防爆炸和防氧化,H2须过量,故0.2gH2不能使8gCuO完全反应;胆矾是具有一定组成的结晶水合物CuSO4·5H2O,它属纯净物。
答案:D。
应对策略:对混合物和纯净物进行准确辨析,要求在我们的脑海深处,要生长着一颗常青的物质分类系统树。
变式练习 下列有关物质的分类或归类中正确的是( C )
①混合物:福尔马林、水玻璃、水银;②化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HD;③电解质:明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡;④同位素:、、。
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
解析:该题是学生前阶段的练习中出现的典型错题的“组合”,而且该题包罗了物质的组成和分类的较多知识,通过这道题的练习,可以检测同学们改正错误的状况,诊断我们在复习中“顽固”存在的问题,对眼高手低的同学还能起到警示的作用。题给条件里:①中的水银即金属汞,属单质,不属混合物;②中的聚苯乙烯是混合物,不属化合物;而③、④都正确。
【限时演练】
1.下列各种物质的主要成分皆为一种酸所对应的盐的是( )。
A.大理石、光卤石 B.小苏打、苏打
C.铝土矿、硫铁矿、磁铁矿 D.绿矾、明矾、蓝矾
解析:大理石、光卤石分别为CaCO3、KCl·MgCl2·6H2O;小苏打、苏打分别为NaHCO3、Na2CO3;铝土矿、硫铁矿、磁铁矿分别为Al2O3、FeS2、Fe2O3;绿矾、明矾、蓝矾均为硫酸盐。
答案:D 。
2.近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是( )
A 石油属于可再生矿物能源 B 石油主要含有碳、氢两种元素
C 石油的裂化是物理变化 D 石油分馏的各馏分均是纯净物
解析:本题考查的是石油的组成及性质等知识点。煤、石油等化石能源属于不可再生能源,故A错;石油的裂化是将碳链较长的烃断裂成碳链较短的烃,所以石油的裂化是化学变化,C错;石油分馏是依据蒸馏原理将石油中各成分按沸点范围进去分离,得到的各馏分是处于某一温度范围内的混合物,故D错。
答案:B
3.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语正确的是( )
解析:A有误,因CO2的中的C最外层上只有4个电子,正确的电子式为:
答案:B
4.下列变化不属于化学变化的是( )
A.在稀硫酸中滴入石蕊试液溶液变红 B.红糖水中加入活性炭溶液变为无色
B.SO2通入品红中溶液变为无色 D.胆矾粉末加入到浓硫酸中固体变白色
解析:活性炭具有较强的吸附性能,它吸收红糖水里的红色色素而使红糖水褪色。
答案:B
5.天文学家已观察到“百武”慧星上因受阳光照射而发生喷气,气体包括水蒸气、一氧化碳、甲醇、氢氰酸(HCN),从中可知“百武”慧星上肯定存在( )。
A.碳、氢、氧、氮元素 B.单质和化合物
C.气体、液体和固体 D.生命现象
解析:“百武”慧星因受阳光照射而发生喷气,可知它发生了化学变化,光照是条件,至于发生化学变化之前的物质是单质还是化合物,是气体、液体还是固体,还需通过别的办法去验证,但根据生成物的种类,可确定它的元素种类。
答案:A 。
6.下列对非金属元素(除稀有气体外)的相关判断正确的是( )
①非金属元素都是主族元素 ②单质在反应中都只能作氧化剂
③氢化物常温下都是气态,所以都叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸
⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价
A.②⑤ B.①③ C.①⑤ D.②③④
解析:采用列举法可排除②③④:②如S与氧气反应生成二氧化硫,S在反应中做还原
剂;③如氧的氢化物水是液体;④SiO2等许多难溶氧化物无法与水反应。
答案:C
7.某物质溶于水,所得溶液既能使蓝色石蕊试纸变红,也能与碳酸盐反应生成气体,此
物质有可能是:①氧化物 ②盐 ③碱 ④单质 ⑤酸 ( )
A.①②④ B.①②④⑤ C.② D.①②③④⑤
解析:该物质溶于水所得水溶液呈酸性,除碱外,其余四类均有可能。
答案:B
8.下列离子方程式的书写正确的是( )
A.二氧化氮溶于水:3NO2+H2O=2HNO3+NO
B.将标准状况下112 mL氯气通入100mL 1 mol·L-1的溴化亚铁溶液中:
2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2
C.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
D.硫代硫酸钠溶液中加入适量稀硫酸:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
解析:A选项HNO3应拆分,B中Cl2量不足,无法使溴化亚铁完全反应,C中通入过
量二氧化碳时,CaCO3应转化成了H CO3-。
答案:D
9.有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子是半径最小的原子。B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X,D与A同族,且与E同周期,E元素的最外层电子数是次外层电子数的3/4倍。A、B、D、E这四种元素,每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物。回答下列问题:
(1)写出相应元素符合,A___________B_______ C_________ E_________
(2)由A、C、D、E四种元素所组成的一种中学常见的化合物,它既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,在这种化合物的水溶液中,滴入紫色石蕊试液出现红色,则溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为: 。
(3)将铝片和镁片。插入由A、C、D三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池,则负极的电极反应式为 。
解析: 根据题设条件可推出A为H,B为N,C为O,D为Na,E为S。由A、C、D、E四种元素所组成的化合物可能是NaHSO3或NaHSO4,但NaHSO4不与盐酸反应,可见这种化合物为NaHSO3。在NaHSO3溶液中滴入紫色石蕊试液出现红色,说明溶液呈酸性,可见HSO3―的电离能力大于其水解能力,故溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HSO3―)>c(H+ )>c(SO32―)>c(OH―)。A、C、D三种元素组成物质的稀溶液为NaOH溶液,Al、Mg片与NaOH溶液构成原电池时,Al自动失去电子,为原电池负极:2Al-6e- + 8OH―=2AlO2― + 4H2O,Mg为正极:6H2O + 6e-=3H2↑+ 6OH―。
答案:(1)A为H,B为N,C为O,E为S
(2)c(Na+)>c(HSO3―)>c(H+ )>c(SO32―)>c(OH―)
(3)2Al-6e- + 8OH―=2AlO2― + 4H2O
10.右图为甲、乙、丙、丁 四种常见金属与盐酸反应
的比较示意图。
(1)上述四种金属可以分为两类,其中哪几种金属可以归为一类? 。
(2)若乙是金属 Zn,则丙可能是 金属,其理由是 。
解析:该题构思新颖,以卡通画形式来形象地表示化学反应,增强了试题的趣味性。解答该题(1)的关键是熟悉金属活动顺序表的用途。在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能置换酸中的氢,从图中可以看出甲、乙、丙表面均有气泡产生,而丁表面没有气泡产生,所以甲、乙、丙应排在氢的前面,即甲、乙、丙三种金属可以归为一类。另外在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,活动性越强,与酸反应就越剧烈,甲产生的气泡最多即最剧烈,乙次之,丙最少,若乙是金属Zn测丙可能是Fe(或Sn、Pb)。
答案:(1)甲、乙、丙可以归为一类。(2)丙可能是Fe(或Sn、Pb)。其理由是丙能和盐酸反应,但反应的剧烈程度比乙(Zn)小,在金属活动性顺序表中位于Zn和H之间。
11.某无色溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、
Cl-等,取该溶液进行如下实验:
① 用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
② 取溶液少许,加人铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇到空气立即
变为红棕色;
③ 取溶液少许,加人氨水有白色沉淀生成,继续加人过量氨水,沉淀不消失;
④ 取溶液少许,滴人氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤ 取实验 ④ 后的澄清溶液,滴人硝酸银溶液产生白色沉淀,再加人过量的稀
硝酸,沉淀不消失。
请回答下列问题:
( l )在实验 ① 中,下图所示的操作中正确的是___________(填代号)
(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________________,
肯定不存在的离子是______________________。
(3)写出与 ② ③ 两个实验有关的离子方程式:
②_____________________________________________________________;
③_____________________________________________________________。
解析:由①可确定溶液显酸性、据③可确定溶液中有Al3+(不含Fe3+)、且知溶液中
不存在HCO3-,据②可确定含NO3-,据④可确定含SO42-、且知溶液中不存在Ba2+
答案:( 1 ) B D
(2)一定有 NO3-、Al3+、SO42-;一定无 Fe3+、Ba2+、HCO3-
(3)②3Cu + 8H+ + 2NO3-= 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O
③Al3+ + 3 NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH4+
氧化还
原反应
得ne-
失ne-
配平原则:元素化合价升降总数相等
得ne-
还原产物
氧化剂
氧化产物
还原剂
配平步骤:一标、二等、三定、四平、五查
离子反应
定义:用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子
书写步骤:写一拆一删一查
定义:在化学反应过程中吸收或放出的热量
△H>0
吸热反应
类型
放热反应
△H<0
反应热