1.物质的量:表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号:n,单位:摩尔,符号:mol。
2.阿伏加德罗常数:0.012kgC-12中所含有的碳原子数。用NA表示,其数值约为6.02x1023,单位是mol-1。每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒,用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。
3.微粒与物质的量的关系:n=。
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量,用M表示,单位:g/mol。数值上如果用g/mol为单位等于该物质的相对分子质量或相对原子质量。质量与物质的量的关系:n=。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量的易混点:(1)相对原子(分子)质量与摩尔质量(以g为单位时)不是同一个物理量,单位不同,只是在数值上相等。(2)摩尔质量的单位为g.mol-1,相对原子(分子)质量的单位为1。
1.影响物质体积大小的因素:(1)构成物质的微粒的大小(物质的本性)。(2)构成物质的微粒之间距离的大小(由温度与压强共同决定)。(3)构成物质的微粒的多少(物质的量的大小)。
2.气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积,符号Vm,标准状况下,Vm=22.4L/mol。气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
1.阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
2.阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT及n=、ρ=导出)。
1.物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。符号CB 单位:mol/L。CB=。物质的量浓度与质量分数的关系:c=(其中密度的单位是g/ml)。
2.溶液稀释定律(守恒观点):①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。③溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
1.主要仪器:①托盘天平:精确度为0.1g,称量前先调零,称量时左盘放物品,右盘放砝码。②容量瓶:容量瓶上标有刻度、温度和燃料,常见的容量瓶规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。(3)其他仪器:量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒药匙等。
2.溶液的配制步骤:①计算②称量③溶解④冷却⑤移液⑥洗涤⑦定容⑧摇匀
3.误差分析:误差分析的理论依据:根据cB=可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
想一想
使用容量瓶的注意事项有哪些?
练一练
1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔是化学上常用的一个物理量
B.0.5 mol Na2CO3中含有的Na+的数目是3.01×1023
C.瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易爆炸,此时其体积比(相同条件下)为1∶2
D.相同质量的铝粉,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积之比是1∶3
2.下列物质,所含分子数最多的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.10gH2 B.2molCl2 C.1.5NACO2 D.22.4LO2(标况下)
3.配制100mL 0.50 mol.L-1 的 NaOH溶液,必须用到下列仪器中的( )
4.设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是( )
A.11.2 L氮气所含的分子数为0.5NA
B.16 g CH4含有的电子数为8NA
C.7.8 g Na2O2与足量CO2反应,转移的电子数为0.1NA
D.1 L0.1 mol•L-1的Na2S溶液中含有的S2-为0.1 NA
5.在常温常压下,向100mLCH4和Ar的混合气体中通入400mLO2,点燃使其完全反应,最后在相同条件下得到干燥气体450mL,则反应前混合气体中CH4和Ar的物质的量之比为( )
A.1:4 B.1:3 C.1:2 D.1:1
6.下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A.体积相等时密度相等 B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等 D.质量相等时具有的质子数相等
7.今有0.1mol/L Na2SO4溶液300mL,0.1mol/L MgSO4溶液200mL和0.1mol/L Al2(SO4)3溶液100mL,这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是
A.1:1:1 B.3:2:1 C.3:2:3 D.1:1:3
8.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24L氯气溶于水发生反应,转移的电子数目为0.1NA
B.10g46%的乙醇水溶液中所含氢原子数目为1.2NA
C.高温下,0.2mol的铁与足量的水蒸气反应,生成氢气的分子数目为0.3NA
D.25℃时,100mlpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-的数目为0.02NA
9.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液
①该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为_______,溶液中Na+的物质的量浓度为________。
②向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol.L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为_____,Cl-的物质的量浓度为_____ 。
(2)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为 。
10.实验室中需要220mL0.5mol/L H2SO4,现用98%浓硫酸(密度为1.84g/cm3)稀释配制。
(1)本实验室中需要的仪器是 。
(2)要将浓硫酸在 中稀释,稀释时的操作方法是 。
(3)必须将稀释后的硫酸 后再移液,原因是 ,否则,所配制的稀硫酸浓度会 (偏高、偏低、无影响)。
专题3 氧化还原反应
看一看
氧化性→得电子能力,得到电子越容易→氧化性越强。
还原性→失电子能力,失去电子越容易→还原性越强。
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的 难易程度 ,与得失电子的数目无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3>稀HNO3
1.根据氧化还原反应的方向:氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂;
还原性:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂 。
2.根据元素的化合价:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中某元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。
3.根据金属活动性顺序表判断
4.根据非金属活动性顺序来判断
5.根据元素周期表
6.根据反应的难易程度
7.根据电化学原理判断
8.其他条件
1.氧化还原反应方程式的配平:①标好价:②列变化。③求总数。④配系数。⑤细检查。
2.电子守恒——氧化还原反应计算的核心思想:电子守恒法解题的步骤是:首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量,然后根据电子守恒列出等式。公式如下:n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数=n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。
想一想
氧化还原反应中电子的转移如何表示?
练一练
1.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
2.下列有关FeBr2溶液的叙述错误的是( )
A.滴加KI-淀粉溶液变为蓝色
B.该溶液中Cu2+、NH4+、SO42-、Cl- 可以大量共存
C.与硝酸酸化的AgNO3溶液反应有沉淀生成并放出气体
D.向该溶液中通入过量Cl2,反应的离子方程式:2Fe2++4Br-+3Cl2==2Fe3++2Br2+6Cl-
3.下列反应,属于氧化还原反应的是( )
A.2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+ O2 B.Na2O + CO2= Na2CO3
C.2NaOH + CO2 = Na2CO3+ H2O D.2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+ H2O
4.铅的冶炼大致过程如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O2 2PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+CPb+CO↑;PbO+COPb+CO2。下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
C.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
D.将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
5.若司机酒后驾车,可通过对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:2CrO3(红色)+3C2H5OH+3H2SO4=Cr2(SO4)3(绿色)+3CH3CHO+6H2O。关于该反应,下列叙述不正确的是( )
A.每1 molCrO3发生氧化反应,转移3 mol e— B.C2H5OH是还原剂
C.CrO3在反应中表现氧化性 D.C2H5OH在反应中失去电子
6.X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系,下列判断正确的是( )
A.若图中反应均为非氧化还原反应,当W为一元强碱时X可能是NaAlO2
B.若图中反应均为非氧化还原反应,当W为一元强酸时X可能是NH3
C.若图中反应均为氧化还原反应,当W为非金属单质时Z可能是CO2
D.若图中反应均为氧化还原反应,当W为金属单质时Z可能是FeCl3
7.把图2的碎纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是( )
A.IO4-作氧化剂
B.若有1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
8.下列有关物质性质的描述和该性质的应用均正确的是( )
A.氨气具有氧化性,用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B.铜的金属活泼性比铁的弱,可在铁闸上装若干铜块以减缓其腐蚀
C.二氧化硫具有还原性,用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气
D.二氧化锰具有较强的的氧化性,可作H2O2分解的氧化剂
9.三氧化二砷,俗称砒霜,分子式As2O3是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料。它也是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色箱状粉末,故称砒霜。
(1)完成并配平下列化学方程式:
(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是_____________.
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
(3)若生成0.2molAsH3 ,则转移电子的物质的是为___________mol.
(4)砷化氢AsH3是一种很强的还原剂,在室温下它能在空气中自燃,其氧化产物是砒霸,写出该反应的化学方程式_________。
专题4 离子反应
看一看
(1)电解质与非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质溶液导电不是电解质溶液电离的原因。恰恰相反,正因为电解质在水溶液中发生电离,溶液才能导电。
(3)某化合物是否是电解质与溶解性无关。
(4)有些溶于水能导电的化合物,还需要分析其导电原因。例如CO2、SO2水溶液能导电,但并不是CO2、SO2分子电离所致,而是它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3电离出自由移动的离子而导电,所以只能说H2CO3、H2SO3是电解质,不能说CO2、SO2是电解质。
1.书写离子方程式的技巧
(1)与量有关的离子方程式的书写:书写时采用“少定多变法”。所谓的“少定”即量少的反应物,其离子的化学计量数确定为1,而“多变”即过量的反应物,其化学计量数根据反应的需要确定,不受化学式中比例的制约,是可变的,即量少物质产生的离子数之比符合化学式。
(2)离子反应中的优先原理:①优先氧化原理(或优先还原原理);②优先沉淀原理
2.离子方程式正误判断:
(1)忽视物质性质臆造离子方程式。
(2)不能合理拆分化学式。
(3)忽视电荷守恒或原子守恒。
(4)漏掉部分离子反应,书写离子方程式不完整。
(5)忽视氧化还原反应。
(6)忽视反应环境错写生成物
(1)由于发生复分解反应,离子不能大量共存:①有气体产生。②有沉淀生成。③有弱电解质生成。④一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。
(2)由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
①一般情况下,具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。
(3)由于形成络合离子,离子不能大量共存
(4)能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。
2.审题时应注意题中给出的附加条件,如:①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃性气体的溶液、由水电离出的H+或OH-浓度为1×10-10mol/L的溶液等。②有色离子:MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+使溶液呈现一定的颜色。③MnO4-、NO3-、Cr2O72-等在酸性条件下具有强氧化性。④注意题目要求“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求。
3.审题时还应特别注意以下几点:
(1)溶液的酸碱性对离子间发生氧化还原反应的影响。
(2)酸式根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-)既不能与H+大量共存也不能与OH-大量共存。
1.注意有颜色的离子与溶液的颜色是否一致。
2.根据某现象推出含有的某种离子,该离子是否为前边的操作引入的。
3.注意离子共存问题。
①离子是否能存在于溶液中,要特别注意溶液的性质(如酸碱性、氧化性、还原性)与离子的性质;②推断结果中的离子是否能共存于同一溶液中。③离子是否会隐蔽转化,如Al3+遇到过量的强碱转化为AlO,AlO遇到过量的强酸转化为Al3+。
想一想
什么反应不写离子方程式?
练一练
1.下列关于离子检验的说法中,正确的是( )
A.向某溶液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,该溶液中一定含有C1-
B.向某溶液中加入稀盐酸,产生无色气体,则该溶液中一定含有CO32-
C.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO42-
D.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe2+
2.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.1.0 mol.L-1 KHCO3溶液中:Ca2+ 、Al3+、 Cl—、C2O42-
B.水电离出的c(OH-)=10-13mol.L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、I-
C.1.0 mol.L-1 KI溶液中:H+、Fe3+、SCN-、SO42-
D.pH=13的溶液中:NH4+、Na+、NO3-、SO42-
3.某未知溶液可能含Na+、NH4+、Fe2+、I-、Cl-、CO32-、SO32-。将该溶液加少量新制氯水,溶液变黄色。再向上述反应后溶液中加入BaCl2溶液或淀粉溶液,均无明显现象。下列推断合理的是( )
A.一定存在Fe2+、Na+、Cl- B.一定不存在I-、SO32-
C.一定呈碱性 D.一定存在NH4+
4.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.K+、OH—、Na+、NO3— B.Al3+、AlO2—、HCO3—、Na+
C.Na+、Fe3+、SO42—、I— D.Fe3+、SCN—、Na+、CO32—
5.下列离子方程式正确的是( )
A.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++ 2OH-=Mg(OH)2↓
B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+ H2O =2Na++ 2OH-+O2↑
C.向明矾溶液中加过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
D.向稀硝酸中加入少量铁粉:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++ 2NO↑+ 4H2O
6.下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.石蕊变红色的溶液:Na+ .Mg2+ Cl—、SO2-4
B.能溶解氧化铝粉末的溶液中:K+、N0-3、Cl-、NH4+
C.滴加苯酚溶液显紫色的溶液:NH4,K+、Cl-、H2S
D.由水电离出的c ( H+)=10-12mol.L-1的溶液:Na+、K+、.NO3-、C6H5O—
7.下列有关粒子组的评价及相关离子方程式均正确的是( )
|
粒子组 |
评价及离子方程式 |
A |
K+、Al3+、 SO42-、NO3- |
能大量共存于同一溶液中 |
B |
H+、CH3CHO、SO42-、MnO4- |
能大量共存于同一溶液中 |
C |
NH4+、Fe3+、SCN-、Cl- |
不能大量共存,Fe3+
+3SCN- = Fe(SCN)3↓ |
D |
Na+、K+、HCO3-、OH- |
不能大量共存,HCO3- + OH- =
H2O + CO2↑ |
8.下列有关NaHSO3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,K+、Ca2+、Cl2、Br—可以大量共存
B.与FeCl3反应的离子方程式:SO32—+2 Fe3++H2O = SO42—+2 Fe2++ 2H+
C.和足量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式:Ca2++OH—+ HSO3—= CaSO3↓+H2O
D.能使含I2的淀粉溶液蓝色褪去,说明NaHSO3溶液具漂白性
9.向某含有SO32 -、SiO32 -、CO32 -、Br-、Na+的溶液中缓慢通入C12直至过量,下列对该反应过程的判断不正确的是( )
A、整个过程共发生2个氧化还原反应
B、所有阴离子的浓度都发生了变化
C、溶液的颜色发生了变化
D、反应过程中既有气体产生,也有沉淀产生
10.下列离子方程式中,书写正确的是( )
A.硅酸和氢氧化钾溶液反应:H++OH-=H2O
B.硅和浓氢氧化钠溶液反应:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C.碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑
D.饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2:CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
专题5 元素及其化合物
看一看
1.钠及其化合物
2.铝及其化合物
3.铁及其化合物
4.铜及其化合物
5.硅及其化合物:
6.氯及其化合物:
7.硫及其化合物:
8.氮及其化合物:
想一想
1.Na2O2中,阴、阳离子个数比是多少?它是碱性氧化物吗?
2.有两瓶经过Cl2和SO2漂白的品红溶液,如何通过简单实验鉴别?将等量Cl2与SO2通入品红溶液,漂白性是否增强?
练一练
1.下列物质,既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是( )
A.AlCl3 B.Al(OH)3 C.KOH D.HCl
2.下列对有关物质性质的分析正确的是( )
A.Na久置于空气中,最终生成NaHCO3
B.在高温下用氢气还原AlCl3可制取金属铝
C.SiO2与焦炭反应,再经化学提纯得高纯硅
D.N2在放电条件下与O2反应生成NO2
3.为了检验某固体物质中是否含有NH4+,下列试纸和试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤
4.将10.7 g Mg、Al和Fe组成的合金溶于足量的氢氧化钠溶液中,产生标准状况下3.36 L气体。另取等质量的合金溶于过量盐酸中,生成标准状况下7.84 L气体,向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液,得到沉淀物质的量为( )
A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.25 mol D.0.3 mol
5.浓硫酸不具有的性质是( )
A.吸水性 B.腐蚀性 C.强氧化性 D.易挥发性
6.通常状况下下列气体遇到空气会发生颜色变化的是( )
A.N2 B.NH3 C.CO2 D.NO
7.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
|
陈述Ⅰ |
陈述Ⅱ |
A |
SO3溶于水后能导电 |
SO3为电解质 |
B |
铁比铜活泼 |
铜板上的铁钉在潮湿空气中容易生锈 |
C |
浓H2SO4有强氧化性 |
浓H2SO4常温下能与Cu发生反应 |
D |
小苏打可做焙制糕点的膨松剂 |
NaHCO3能与碱反应 |
8.A、B、C、D、E五种物质(或离子)均含有同一种元素,它们之间有如图所示的转化关系:
(1)若A为非金属单质,C、D的相对分子质量相差16。
0.05 mol.L—1 E溶液中只有3种离子,且在25℃时,
溶液中的c(H+)/c(OH—)=1012。
①写出E→C的一个化学方程式___________________________;
②在A→C的反应中,每转移1 mol e— 就会放热 143.5 kJ,该反应的热化学方程式为_________。
(2)若A为金属单质,B、C均属于盐类,D是一种白色沉淀。
①若B水溶液呈酸性,C水溶液呈碱性,则B溶液呈酸性的原因是______________(用离子方程式表示);
②若B溶液呈黄色,与硫氰化钾溶液混合后显红色,E是一种不溶性碱。B→C的离子方程式为_______。D→E的化学方程式为_______________。选用氢碘酸与可E反应实现E→C的转化,该反应的离子方程式为____。
(3)若A-E均为含有Y元素的化合物,A是淡黄色固体,等物质的量浓度B、C两溶液,其中C溶液的pH较小。电解D的水溶液是最重要的工业生产之一,D→E→C是工业侯氏制碱中的主要过程。则等浓度、等体积混合的C、E两溶液中所有离子浓度的大小关系为________________。
专题6 元素周期表和元素周期律
看一看
1、元素周期表中元素的电子排布和化合价规律:(1)从元素周期表归纳电子排布规律:①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。②最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族或0族元素氦。③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。④某元素的阴离子最外层电子数与次外层相同,则该元素位于第3周期。⑤电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期;若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。(2)从元素周期表归纳元素化合价规律:①主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(O除外),其中氟无正价。②主族元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
2、元素金属性和非金属性的比较方法
金 属 性 比 较 |
本质 |
原子越易失去电子,金属性就越强 |
判断 依据 |
(1)同周期从左到右金属性减弱;同主族从上到下金属性增强。 |
|
(2)在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强 |
||
(3)单质与水或与非氧化性酸反应置换出氢气越剧烈,金属性越强 |
||
(4)单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强 |
||
(5)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强 |
||
(6)若Xn++Y→X+Ym+,则Y比X金属性强 |
||
非 金 属 性 比 较 |
本质 |
原子越易失去电子,金属性就越强 |
判断 依据 |
(1)同周期从左到右非金属性增强;同主族从上到下非金属性减弱 |
|
(2)单质与H2化合越容易,形成的气态氢化物越稳定,非金属性越强 |
||
(3)单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强 |
||
(4)最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强 |
||
(5)若An-+B-→Bm-+A,则B比A非金属性强 |
3.微粒半径大小比较的常用规律:①同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。②同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大。③电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。④同种元素形成的微粒:同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如Fe3+<Fe2+<Fe。
4、“位—构—性”的综合判断与应用:(1)性质与位置互推问题是解题的关键:熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括:①元素的金属性、非金属性。②气态氢化物的稳定性。③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。④金属与H2O或酸反应的难易程度。(2)“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。
5、化学键:离子键和共价键的比较
比较 |
离子键 |
共价键 |
成键 条件 |
活泼金属原子与活泼非金属原子之间相互作用 |
非金属元素原子(可相同,可不同)之间的相互作用 |
微粒 |
阴、阳离子 |
原子 |
实质 |
静电作用 |
静电作用 |
分类 |
|
共用电子对不发生偏移的是非极性键,共用电子对发生偏移的是极性键 |
存在 |
离子化合物中 |
大多数非金属单质、共价化合物、部分离子化合物中 |
6、电子式:电子式是表示微粒结构的一种式子,其写法是在元素符号的周围用“.”或“×”等表示原子或离子的最外层电子,并用n+或n-(n为正整数)表示离子所带电荷。
想一想
核外电子排布相同的微粒,化学性质是否相同?
练一练
1.下列事实能用元素周期律解释的是( )
A.沸点:H2O>H2Se>H2S B.酸性:H2SO4>H2CO3>HClO
C.硬度:I2>Br2>Cl2 D.碱性:KOH>NaOH>Al(OH)3
2.2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于( )
A.原子与原子之间 B.分子与分子之间
C.离子与离子之间 D.离子与电子之间
3.下列说法不正确的是( )
A.H2O在高温下难分解,而H2S在300℃时就分解,说明O非金属性比S强
B.H2CO3的酸性比HClO的酸性强,所以C的非金属性比Cl强
C.NaOH的碱性比Mg(OH)2的碱性强, 所以Na的金属性比Mg强
D.Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强,但Fe的金属性比Cu强
4.下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是( )
A.ZY、ZW的水溶液都显酸性
B.原子半径大小:W>R>X,离子半径大小:
Z+>R2—>W—>Y—
C.W的氢化物水溶液的酸性比R的氢化物水溶液的酸性强,可证明非金属性:W>R
D.Z、X两种元素可形成的Z2X、Z2X2、ZX2等多种离子化合物
5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表,下列说法正确的是( )
元素代号 |
X |
Y |
Z |
M |
R |
Q |
|
原子半径(×10-10 m) |
1.86 |
0.99 |
1.43 |
1.60 |
0.75 |
0.74 |
|
主要 化合价 |
最高正价 |
+1 |
+7 |
+3 |
+2 |
+5 |
—— |
最低负价 |
—— |
-1 |
—— |
—— |
-3 |
-2 |
A.元素X和Q形成的化合物中只含有离子键
B.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应
C.用单质Z做的容器不能盛装浓硫酸
D.Y的气态氢化物与R的气态氢化物能反应
6.已知16S和34Se位于同一主族,下列说法正确的是( )
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O B.原子半径:Se>S>Cl
C.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4 D.还原性:S2-> Se2- >Br-
7.原子结构决定元素的性质,下列说法中,正确的是( )
A.Na、Al、Cl的原子半径依次减小,Na+、Al3+、Cl-的离子半径也依次减小
B.在第ⅥA族元素的氢化物中,热稳定性最强的其沸点也一定最高
C.第2周期元素的最高正化合价都等于其原子的最外层电子数
D.非金属元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
8.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( )
A.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
9.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.水分子的比例模型: B.F-的结构示意图:
C.H2O2的电子式: D.葡萄糖的结构简式:C6H12O6
10.现有X、Y、Z、M四种短周期元素,X、Y位于同主族,Z、M位于同主族,Y、Z位于同周期,X与Z、M都不在同一周期,Z的核电荷数是M的2倍。下列说法不正确的是( )
A.简单阳离子的氧化性:Y>X B.气态氢化物的稳定性:Z<M
C.简单离子半径由大到小的顺序是:Z>M>Y
D.等浓度的X2Z与Y2Z的溶液中,水的电离程度:X2Z<Y2Z
专题7 化学反应与能量
看一看
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化:物质变化和能量变化
(2)化学反应中的两大守恒:质量守恒和能量守恒
(3)化学反应中的能量转化形式:热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2.化学反应的实质:反应物化学键断裂和生成物化学键形成。
特征:既有物质变化,又有能量变化。
3.反应热:指当化学反应在一定温度下进行时,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量,通常用符号Q表示,单位kJ/mol。
4.反应热的测定:
(1)仪器:量热计
(2)原理:Q=-C(T2-T1),式中C代表仪器和反应混合物的总热容,单位是kJ/K,T1、T2分别代表反应前、后溶液的温度,单位是K。
1.定义:表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
3.书写:热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)。
注意:注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
1.含义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样。即:化学反应的反应热只与反应体系的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应途径无关。
2.意义:间接计算某些反应的反应热。
1.ΔH的比较:对放热反应,放热越多,ΔH越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH越大。
2.反应热的有关计算:
(1)依据:热化学方程式、键能、盖斯定律及燃烧热、中和热等数据。
(2)主要方法:①根据热化学方程式计算:反应热与反应物各物质的物质的量成正比。②根据反应物和生成物的总能量计算:ΔH=E生成物-E反应物。③依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算:ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量。④根据盖斯定律的计算:应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
比较项目 |
燃烧热 |
中和反应的反应热 |
||
相 同点 |
能量变化 |
放热反应 |
||
ΔH |
ΔH<0,单位:kJ/mol |
|||
不 同点 |
反应物的量 |
可燃物是1mol |
不限量 |
|
生成物的量 |
不限量 |
H2O是1mol |
||
反应热 的含义 |
25 ℃、101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;不同反应物,燃烧热不同 |
在稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量,不同反应物的中和热大致相同,均约为57.3 kJ/mol |
||
1.分类
(1)化石燃料:①种类:煤、石油、天然气。②特点:蕴藏量有限,不再生。
(2)新能源:①种类:太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能等。②特点:资源丰富,可再生,没有污染或污染很小。
(3)一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括:原煤、原油、天然气、太阳能等。
(4)二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源,包括煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油等
2.能源问题:我国目前使用的主要能源是化石燃料,它们的蕴藏量有限,而且不能再生,最终将会枯竭;化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。
想一想
反应的吸热放热是否与反应条件有关?
练一练
1.已知:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) △H1
(2)C(s)+O2(g)CO2(g) △H2
(3)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H3
(4)2CO2(g)+4H2(g)CH3COOH(l)+2H2O(l) △H4
(5)2C(s)+2H2(g)+O2(g)CH3COOH(l) △H5
下列关于上述反应的焓变的判断正确的是( )
A.△H1>0,△H2<0 B.△H5=2△H2+△H3-△H1
C.△H3>0,△H5<0 D.△H4=△H1-2△H3
2.为了测定酸碱反应的中和热,计算时至少需要的数据是( )
①酸的浓度和体积;②碱的浓度和体积;③比热容;④反应后溶液的质量;
⑤生成水的物质的量;⑥反应前后的温度变化;⑦操作所需时间;
A.③④⑤⑥ B.①③④⑤ C.①②③⑥⑦ D.①②③④⑤⑥
3.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ/mol
7molH2与C3H8混合物完全燃烧,共放热5869kJ,则二者的体积比V(H2):V(C3H8)为( )
A.1:1 B.2:5 C.3:4 D.5:2
4.已知Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,则下列关于该反应的叙述不正确的是( )
A.该反应中旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,所以总能量不变
B.上述热化学方程式中的ΔH的值与反应物的用量无关
C.该反应的化学能可以转化为电能
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
5.下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH7 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③
6.已知:①CH3OH(g) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-akJ.mol一1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-bkJ.mol一1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-ckJ.mol一1
则下列叙述正确的是( )
A.由上述热化学方程式可知b>c B.甲烷的燃烧热为bkJ/mol
C.2CH3OH(g)=2CH4(g) +O2(g) △H=2(b一a)KJ∙ mol一1
D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1:2时,其完全燃烧生成CO2和H2O(1)时,放出的热量为Q kJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Q/(a+2b) mol
7.已知如下两个热化学反应:(l)+H2(g)→(l) H>0 ①
(l)+2H2(g)→(l) H<0 ②
下列说法不正确的是( )
A.反应①、②都属于加成反应 B.l,3一环己二烯比苯稳定
C.反应①、②的热效应说明苯环中含有的并不是碳碳双键
D.反应①、②中的所有有机物均可使溴水褪色,但褪色原理不完全相同
8.下列变化过程,属于放热过程的是( )
A.酸碱中和反应 B.液态水变成水蒸气
C.弱酸弱碱电离 D.用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体
专题8 化学反应速率和化学平衡
看一看
1.
2.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1.概念:在一定温度下,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比值,用符号K表示。
2.表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡时:K=。
3.注意事项:(1)表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。(2)对于一个具体的可逆反应,平衡常数K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。(3)正逆反应的化学平衡常数不一样,互为倒数关系。(4)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度看视为常数,是固定不变的,不能代入平衡常数表达式中。(5)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。(6)稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡常数表达式中。
4.化学平衡常数K的应用:(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。(2)利用K值可判断反应的热效应:若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应;若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应。(3)可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:=Qc,即。
(1)等价转化思想:化学平衡状态的建立与反应途径无关,即无论可逆反应是从正方向开始,还是从逆方向开始,或从中间状态开始,只要起始投入物质的物质的量相等,则可达到等效平衡状态。
(2)放大缩小思想:该方法适用于起始投入物质的物质的量之间存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数,使起始物质的浓度相同,则在一定条件下,可建立相同的平衡态。然后在此基础上进行压缩,使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中,平衡如何移动,再依据勒夏特列原理,分析相关量的变化情况。
(3)大于零思想:对于可逆反应,无论在什么情况下,一定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零。
想一想
某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,①若化学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?②若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?
练一练
1.决定化学反应速率的根本因素是( )
A.温度和压强 B.反应物的浓度
C.参加反应的各物质的性质 D.催化剂的加入
2.一定条件下反应2AB(g)A2(g) +B2(g),不能确定达到平衡状态的是
A.单位时间内生成n mol A2,同时生成2n molAB
B.单位时间内生成n mol B2,同时生成2n molAB
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D.容器中各组分的物质的量分数不随时间变化
3.以下各条件的改变可确认发生了化学平衡移动的是 ( )
A.化学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强
C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后,加入了催化剂
4.α1和α2分别为A在甲、乙两个恒容容器中平衡体系A(g) 2B(g)和2A(g)C(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是( )
A.α1、α2均减小 B.α1、α2均增大
C.α1减小,α2增大 D.α1增大,α2减小
5.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.升高温度,平衡逆向移动
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
6.在一密闭容器中,反应m A(g)+n B(g) 3 C(g)达到平衡时,测得c(A)=0.5 mol/L。在温度不变的情况下,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,测得c(A)=0.20mol/L。下列判断中正确的是( )
A.A的质量分数增大 B.化学计量数:m+n >3
C.平衡向右移动 D.物质C的体积分数减小
7.对于反应A2+3B2 2C来说,以下表示的化学反应速率最快的是( )
A.v (B2)=1.8 mol.L-1.min-1 B.v (A2)=0.4 mol.L-1.s-1
C.v (C)=0.6 mol.L-1.s-1 D.v (B2)=0.42 mol.L-1.s-1
8.反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g),经5min后达到平衡,测得此时A的浓度减少了a mol/L,同时C的浓度增加了2a/3 mol/L,又测得平均反应速率v(C)=2v(B)。达到平衡后,若保持温度不变,给体系加压,平衡不移动,那么该反应可表示为( )
A.2A(g)+ 6B(g)3C(g)+5D(g) B.3A(g)+ B(g)2C(g)+2D(g)
C.3A(g)+ B(g)2C(g)+ D(g) D.A(g)+ 3B(g)2C(g)+2D(g)
9.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),到达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.12 mol/L,则下列判断正确的是( )
A.c1 : c2=1 : 3 B.平衡时,3VY (正) =2VZ (逆)
C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0.06<c1<0.16 mol/L
专题9 电化学及其应用
看一看
(1)由组成原电池的两极材料判断。一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)电极增重或减轻。工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)有气泡冒出。电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
2.原电池电极反应式和总反应式的书写
1.依据原电池原理比较金属活动性强弱
(1)电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。
(2)在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。
(3)原电池的正极通常具备特定的现象:有气体生成,或电极质量增加或不变等;负极通常不断溶解,质量减少。
2.根据原电池原理,把各种氧化还原反应设计成电池:从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。
1.以惰性电极电解电解质溶液,分析电解反应的一般方法和步骤
(1)分析电解质溶液的组成,找出离子,并分为阴、阳两组。
(2)分别对阴、阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式。
(3)合并两个电极反应式,得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
2.反应类型
(1)电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐;
(2)自身分解型:无氧酸(除HF外)、不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物外,如HCl 、CuCl2等)溶液的电解。
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外,如NaCl、MgCl2等)溶液的电解。
(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。
电池 |
负极反应 |
正极反应 |
总反应式 |
|
碱性锌 锰电池 |
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 |
2MnO2+2H2O+2e-= 2MnOOH+2OH- |
Zn+2MnO2+2H2O= 2MnOOH+Zn(OH)2 |
|
铅蓄 电池 |
Pb(s)-2e-+SO(aq)=PbSO4(s) |
PbO2(s)+2e-+4H+(aq)+SO(aq)=PbSO4(s)+H2O(l) |
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) =2PbSO4(s)+2H2O(l) |
|
燃料电池 |
酸性 |
2H2-4e-=4H+ |
O2+4e-+4H+=2H2O |
2H2+O2=2H2O |
碱性 |
2H2-4e-+4OH-=4H2O |
O2+4e-+2H2O=4OH- |
||
固体 |
2H2-4e-=4H+ |
O2+4e-=2O2- |
1.金属腐蚀的本质:金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型:
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀:
|
化学腐蚀 |
电化学腐蚀 |
条件 |
金属跟非金属单质直接接触 |
不纯金属或合金跟电解质溶液接触 |
现象 |
无电流产生 |
有电流产生 |
本质 |
金属被氧化 |
较活泼金属被氧化 |
联系 |
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍 |
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀:以钢铁的腐蚀为例进行分析:
|
析氢腐蚀 |
吸氧腐蚀 |
条件 |
水膜酸性较强(pH≤4.3) |
水膜酸性很弱或呈中性 |
电极 反应 |
负极 |
Fe-2e-=Fe2+ |
正极 |
2H++2e-=H2↑ |
O2+2H2O+4e-=4OH- |
总反应式 |
Fe+2H+=Fe2++H2↑ |
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 |
联系 |
吸氧腐蚀更普遍 |
想一想
1.电解时电子通过电解质溶液吗?
2.电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗?
练一练
1.废弃的电子产品称为电子垃圾,其中含铅、汞等有害物质、危害严重。下列对电子垃圾处理应予提倡的是①将电子垃圾掩埋地下 ②改进生产工艺,减少有害物质使用 ③依法要求制造商回收废旧电子产品 ④将电子垃圾焚烧处理( )
A、①③ B、②④ C、①④ D、②③
2.下图各烧杯中盛有海水,铁(含杂质C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为
3.下列叙述中,正确的是:①电解池是将化学能转变为电能的装置 ②原电池是将电能转变成化学能的装置 ③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电伴随化学变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现 ⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化( )
A.①②③④ B.③④ C.③④⑤ D.④
4.为使反应:Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑能够发生,下列设计方案正确的是
A.用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸
B.用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜溶液
C.用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液
D.用铜片、石墨、氯化钠溶液、导线等组成原电池
5.有一种MCFC型燃料电池,该电池所用燃料为H2和空气,电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,负极反应:H2+CO32--2e-=H2O+CO2。下列说法正确的是( )
A.电路中的电子经正极、熔融的K2CO3、负极后再到正极,形成闭合回路
B.电池放电时,电池中CO32-的物质的量将逐渐减少
C.正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-
D.放电时CO32-向负极移动
6.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,停止电解,向溶液中加入一定质量的另一种物质(括号内),能使溶液完全复原的是( )
A.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.CuSO4(CuCO3)D.NaCl(NaOH)
7.下列描述中,不符合生产实际的是( )
A.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
B.电解熔融的氯化钠制取金属钠,用铁作阳极
C.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
D.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
8.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗
B.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
C.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
D.当镀锌铁制品的镀层受损后,镀层仍能对铁制品起保护作用
专题10 水溶液中的离子平衡
看一看
(1)原理(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例):cB=;VB——准确量取的待测液的体积;cA——标准溶液的浓度。故有:cB正比于VA。
(2)常见误差
步骤 |
操作 |
V(标准) |
c(待测) |
洗涤 |
酸式滴定管未用标准溶液润洗 |
变大 |
偏高 |
碱式滴定管未用待测溶液润洗 |
变小 |
偏低 |
|
锥形瓶用待测溶液润洗 |
变大 |
偏高 |
|
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 |
不变 |
无影响 |
|
取液 |
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 |
变小 |
偏低 |
滴定 |
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 |
变大 |
偏高 |
振荡锥形瓶时部分液体溅出 |
变小 |
偏低 |
|
部分酸液滴出锥形瓶外 |
变大 |
偏高 |
|
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化 |
变大 |
偏高 |
|
读数 |
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯) |
变小 |
偏低 |
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) |
变大 |
偏高 |
想一想
如何进行溶液中微粒浓度大小的比较?
练一练
1.下列三种化合物由左到右是按强电解质、弱电解质、非电解质的顺序排列的一组是( )
A.HCl、CaCO3、SO2 B.KNO3、CH3COOH、NH3
C.HClO、H2S、C2H5OH D.BaSO4、H3PO4、H2O
2.向0.1 mol.L-1醋酸溶液中逐滴加入氨水至过量时,溶液的导电能力将发生相应的变化,其电流强度随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的( )
3.已知某温度时CH3COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法中正确的是( )
A.a点表示溶液中c(CH3COO-)约为10-3 mol/L
B.b点表示的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
C.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
D.d点表示的溶液中大于K
4.下列溶液,一定呈中性的是( )
A.c(H+)=1×10-7mol.L-1的溶液
B.c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol.L-1的溶液
C.pH=14-pOH的溶液 [注pOH=-lg c(OH-)]
D.由等体积、等物质的量浓度的一元酸溶液与NaOH溶液混合后所形成的溶液
5.下列液体均处于25℃,下列有关叙述正确的是( )
A.pH值相同的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度相同
B.某溶液中由水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液的pH一定为13
C.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的2倍
D.中和浓度和体积均相同的盐酸和醋酸,消耗的氢氧化钠的物质的量之比为1:1
6.实验报告中,以下数据合理的是( )
A.用碱式滴定管量取25.03mLH2SO4溶液
B.用50mL量筒量取21.48mL稀硫酸
C.用托盘天平称取11.7gNaCl
D.用pH试纸测定HNO3溶液的pH=3.7
7.在由水电离产生的H+浓度为1 ×10-13mol.L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是:①K+、Cl-、NO、S2- ②K+、Fe2+、I-、SO ③Na+、Cl-、NO、SO ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO ⑤K+、Ba2+、Cl-、NO
A.①③ B.③⑤ C.③④ D.②⑤
8.实验室用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液,用甲基橙作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是( )
A.酸式滴定管在装酸液前未用标准酸液润洗
B.开始时酸式滴定管尖嘴部分留有气泡,滴定过程中消失
C.锥形瓶内溶液颜色由黄变橙时立即停止滴定
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2-3次
专题11 重要的有机化合物(必修)
看一看
|
甲烷(CH4) |
乙烯(C2H4) |
苯(C6H6) |
结构 简式 |
CH4 |
CH2=CH2 |
或 |
结构 特点 |
C-C单键, 链状,饱和烃 |
C=C双键, 链状,不饱和烃 |
一种介于单键和双键之间的独特的键,环状 |
空间 结构 |
正四面体 |
六原子共平面 |
平面正六边形 |
物理 性质 |
无色无味的气体,比空气轻,难溶于水 |
无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水 |
无色有特殊气味的液体,比水轻,难溶于水 |
|
主 要 化 学 性 质 |
甲烷 |
①氧化反应(燃烧)CH4+2O2→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟) ②取代反应:(注意光是反应发生的主要原因,产物有5种) CH4+Cl2→CH3Cl+HCl 甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 |
乙烯 |
①氧化反应 (ⅰ)燃烧:C2H4+3O2→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟)(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。 ②加成反应:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色) ③加聚反应 nCH2=CH2→(聚乙烯) |
苯 |
①氧化反应(燃烧)2C6H6+15O2→12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟)②取代反应: ③加成反应: 苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 |
代表物 |
乙醇 |
乙酸 |
结构简式 |
CH3CH2OH或 C2H5OH |
CH3COOH |
官能团 |
羟基:-OH |
羧基:-COOH |
物理性质 |
无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发 (非电解质) |
有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。 |
用途 |
作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75% |
有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分 |
|
主 要 化 学 性 质 |
乙醇 |
①与Na的反应:2CH3CH2OH+2Na-→2CH3CH2ONa+H2↑ ②氧化反应 (ⅰ)燃烧CH3CH2OH+3O2→2CO2+3H2O (ⅱ)在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛 2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O |
乙酸 |
①具有酸的通性: ②酯化反应 |
葡萄糖 |
结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基) 醛基:①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆 羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯 |
蔗糖 |
水解反应:生成葡萄糖和果糖 |
淀粉 纤维素 |
淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖 淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝 |
油脂 |
水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油 |
蛋白质 |
水解反应:最终产物为氨基酸 颜色反应:蛋白质遇浓HNO3变黄(鉴别部分蛋白质) 灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质) |
想一想
如何证明苯分子中不存在单双键交替的结构?
练一练
1.下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A.四个C-H键完全相同 B.CH4的一氯代物只有一种
C.在常温常压下CH2Cl2为液体 D.CH2Cl2只有一种空间结构
2.苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,可以作为证据的是
①苯不能使溴水反应褪色 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应 ④经测定,邻二甲苯只有一种结构 ⑤苯是正六边形
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.①②③④ D.②③④⑤
3.下列有关化学用语使用正确的是( )
A.钙离子的结构示意图: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.CH4分子的球棍模型: D.丙烯的电子式:
4.验证某有机物属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是( )
A.只须验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
B.只须测定其燃烧产物中H2O 和CO2 物质的量的比值
C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的H2O 、CO2 的物质的量之比
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成H2O 和CO2 的质量
5.鉴别某种白色织物是否是蚕丝制品,可选用的适宜方法是( )
A.滴加盐酸 B.滴加浓硫酸 C.滴加氢氧化钠溶液 D.滴加浓硝酸
6.下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
②除去乙酸乙醋中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸镏
A.①② B.③④ C.②③④ D.②③
7.有四种试剂:①AgNO3 ②HNO3 ③新制Cu(OH)2 ④碘水。为依次鉴别葡萄糖溶液、淀粉溶液、食盐溶液、鸡蛋清溶液,加入上述试剂的正确顺序是( )
A.③④①② B.①③②④ C.③②④① D.④②①③
8.山梨酸是一种常见的食物添加剂,它是一种无色针状晶体或白色粉末,它的结构简式为CH3—CH=CH—CH=CH—COOH。下列关于山梨酸的叙述不正确的是( )
A.山梨酸易溶于四氯化碳 B.山梨酸能与氢气发生加成反应
C.山梨酸能和乙醇反应生成酯
D.1 mol山梨酸能和金属钠反应生成1 mol氢气
专题12 有机合成与推断
看一看
1.应用特征产物逆向推断:。
2.确定官能团的方法
(1)根据试剂或特征现象推知官能团的种类:①使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“”或“”结构。②使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。③遇FeCl3溶液显紫色,或加入溴水出现白色沉淀,则该物质中含有酚羟基。④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。⑤遇I2变蓝则该物质为淀粉。⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有—CHO。⑦加入Na放出H2,表示含有—OH或—COOH。⑧加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有—COOH。
(2)根据性质确定官能团的位置:①若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构“—CH2OH”;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
③由一卤代物的种类可确定碳架结构。④由加氢后的碳架结构,可确定“”或“—C≡C—”的位置。⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定“—OH”与“—COO-。
3. “三招”突破有机推断与合成
(1)确定官能团的变化:有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等,在解题过程中应抓住这些信息,对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等,掌握其反应实质。
(2)掌握三条经典合成路线:①一元合成路线:R—CH===CH2HX一定条件卤代烃NaOH/H2OΔ一元醇→一元醛→一元羧酸→酯;②二元合成路线: 。③芳香化合物合成路线:例如;。
(3)按要求、规范表述有关问题:即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来,力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况,确保答题正确。
(1)酚羟基的保护,因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时。—NH2(具有还原性)也被氧化。
想一想
如何根据反应条件推断反应类型?
练一练
1.脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱V合成路线如下:
(1)Ⅱ中含氧官能团的名称 。
(2)反应②的化学方程式 。
(3)Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时反应的化学方程式 。
(4)下列说法正确的是 。
A.Ⅰ和Ⅴ均属于芳香烃 B.Ⅱ能发生银镜反应
C.Ⅱ能与4molH2发生加成反应 D.反应③属于酯化反应
(5)A的结构简式 。
(6)Ⅵ与Ⅰ互为同分异构体,Ⅵ遇FeCl3发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种。写出满足上述条件的Ⅵ的结构简式 。
(7)一定条件下,化合物Ⅶ()也能发生类似反应④的环化反应,Ⅶ的环化产物的结构简式 。
2.分子式为C12H14O2的F有机物广泛用于香精的调香剂。为了合成该物质,某实验室的科技人员设计了下列合成路线:
试回答下列问题:
(1)A物质在核磁共振氢谱中能呈现 种峰。
(2)C物质的官能团名称 。
(3)上述合成路线中属于取代反应的是 (填编号)。
(4)写出反应⑥的化学方程式:⑥ 。
(5)F有多种同分异构体,请写出符合下列条件的所有结构简式:①属于芳香族化合物,且含有与F相同的官能团;②苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有两种;③其中一个取代基为—CH2COOCH3; 。
专题13 化学实验基础
看一看
1.常见危险化学品的标志
2.化学实验安全问题:在实验操作时,要注意加强“六防”(防爆炸、防暴沸、防失火、防中毒、防倒吸、防污染)意识,防止事故发生。
1.容器与反应器
(1)能直接加热的仪器:试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙。
(2)垫石棉网加热的仪器:烧杯、烧瓶、锥形瓶等。
(3)不能加热的仪器: 容量瓶、量筒、广口瓶、细口瓶、滴瓶等。
2.计量仪器:量筒、托盘天平、容量瓶、温度计。
3.存放或分离物质的仪器
(1)存放物质的仪器:①广口瓶:用于盛放固体试剂;②细口瓶:用于盛放液体试剂;③滴瓶:用于盛放少量溶液。
(2)分离物质的仪器:①漏斗:过滤溶液,也用于向小口容器中添加液体。②长颈漏斗:用于向反应容器中注入液体,其尖端伸入到液面以下。③分液漏斗:用于分离不相容的液体,也可用于向气体发生容器中添加液体。分液漏斗用前应先查漏。④蒸馏烧瓶:用于分离沸点不同的液体混合物。⑤干燥管:常用于干燥气体,也可用于其他功能,如防倒吸、防污染等。⑥洗气瓶:用于净化气体,也用于干燥气体。
4.干燥仪器:干燥器:用于已干燥的物质保持干燥。
5.其他仪器:冷凝管:用于将蒸气冷凝为液体。注意:水流方向为下进上出。
6.夹持仪器:铁架台、铁夹、试管夹、坩埚钳、三角架、泥三角、镊子、石棉网等。
1.使用试剂要注意三点:①不能直接闻气味;②不能用手接触药品;③不能用口尝药品味道。
2.常见物质的分离、提纯:蒸发和结晶;蒸馏;分液和萃取;升华;过滤;渗析;
3.化学方法分离和提纯物质时要注意:①不能引入新的杂质;②不能损耗或减少被提纯物质的质量;③实验操作要简便,不能繁杂。
4.物质的鉴别:物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
类别 |
试剂 |
保存方法 |
原因 |
易 燃 剂 |
钠、钾 |
浸放在煤油中,隔绝空气保存 |
易被空气氧化,与水剧烈反应,放出易燃易爆的氢气 |
有机溶剂(乙醇、汽油、苯、甲苯等) |
保存在冷暗处,严禁与火种接触,更不能与燃爆剂、氧化剂混合贮存 |
易燃,遇火或氧化剂易爆炸 |
|
强腐蚀剂 |
浓硝酸 |
用棕色瓶装,贮存在冷暗处 |
见光、受热易分解,易挥发 |
浓硫酸 |
密封保存 |
有强吸水性、脱水性、腐蚀性 |
|
浓盐酸 |
密封保存在冷暗处 |
易挥发,蒸气有强的腐蚀性 |
|
氢氧化钾、氢氧化钠溶液 |
用橡皮塞密封于玻璃瓶内 |
易潮解,易吸收空气中的二氧化碳而变质 |
|
其他 |
氢氟酸 |
保存在塑料容器中 |
能与玻璃发生反应 |
液溴 |
采用水封法,不可用橡胶塞 |
有毒,易挥发 |
想一想
简要说明倒置漏斗防倒吸装置的工作原理?
练一练
1.下列装置所示的实验,能达到实验目的的是( )
A.分离碘酒中碘和酒精 B.实验室制NH3
C.除去Cl2中的HCl D.排水法收集NO
2.为实现下列实验目的,下表提供的主要玻璃仪器和所用试剂合理的是( )
|
实验目的 |
主要玻璃仪器 |
试剂 |
A |
鉴别Na2CO3和 NaHCO3溶液 |
试管、胶头滴管 |
澄清石灰水 |
B |
分离I2和CCl4的混合物 |
分液漏斗、烧杯 |
乙醇 |
C |
实验室制取干燥的NH3 |
试管、酒精灯、 带导管的橡皮塞 |
NH4Cl、Ca(OH)2、 碱石灰 |
3.为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )
|
实验目的 |
主要仪器 |
试剂 |
A |
分离Br2和CCl4混合物 |
分液漏斗、烧杯 |
Br2和CCl4混合物、蒸馏水 |
B |
鉴别葡萄糖和蔗糖 |
试管、烧杯、酒精灯 |
葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液 |
C |
实验室制取H2 |
试管、带导管的橡皮塞 |
锌粒、稀HNO3 |
D |
测定NaOH溶液浓度 |
滴定管、锥形瓶、烧杯 |
NaOH溶液,0.1000mol/L盐酸 |
4.下列叙述正确的是
A.锥形瓶可用作加热的反应器
B.室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中
C.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高
D.用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低
5.下列说法不正确的是( )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
B.在用简易量热计测定反应热时,可使用碎泡沫起隔热保温的作用、普通玻璃棒进行搅拌使酸和碱充分反应、准确读取实验时温度计最高温度、并且取2-3 次的实验平均值等措施,以达到良好的实验效果
C.金属着火时,可用细沙覆盖灭火;电器设备引起的火灾,不可用泡沫灭火器灭火
D.在4mL0.1mol.L-1的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol.L-1的NaOH溶液,溶液颜色从橙色变成黄色
6.用图所示实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的是
专题14 化学实验综合
看一看
1.基本要求:
2.基本思路:
3.基本内容:一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容:(1)实验名称;(2)实验目的;(3)实验原理;(4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格;(5)实验装置图、实验步骤和操作方法;(6)实验注意事项;(7)实验现象的记录及结果处理;(8)问题与讨论。
4.基本步骤:(1)认真审题,明确实验目的,找出实验原理。(2)根据实验原理选择仪器和药品,并设计出合理的实验装置和操作步骤。(3)准确地记录实验过程中的现象和数据,并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据,得出正确的结论。
1.可行性方面:①分析实验方案是否科学可行;②实验操作是否安全合理;③实验步骤是否简单方便;④实验效果是否明显。
2.绿色化学方面:①实验过程中是否造成环境污染;②原料是否无毒、安全、易得;③原料利用率及反应速率是否较高;④反应速率是否较快。
3.从安全性方面对实验方案做出评价:化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);④污染性的气体要进行尾气处理;有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞;⑤防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
4.从规范性方面:①冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等);②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却;③仪器拆卸与组装顺序相反,按照从右向左,从高到低的顺序;④其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
5.最佳方案的选择:几个实验方案都能达到目的,选出一个最佳方案。所谓最佳,就是装置最简单,药品容易取得、价格低廉,现象明显,干扰小,无污染。
想一想
气体制备实验的操作原则是什么?
练一练
3.工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程: ①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为y g,滴定管的读数为amL。 ②称取x g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与烧瓶内物质充分反应。 ③待反应进行完全后,关闭活塞K1,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与烧瓶内物质充分反应。 ④ (填入该步应进行的操作)。 ⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为z g。
(4)数据分析: ①AlN的质量分数为 。 ②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)。
4.某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。利用下图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是 装置③的作用是 。
(2)装置②中产生ClO2气体的化学方程式为 。
(3)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③ ;
④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成100mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。
专题15 综合测试题
时间:100分钟 满分:100分
可能用到的相对原子量:
C 12,N 14,O 16,Na 23,H 1,Cu 64,Fe 56,S 32,Ag 108
Ⅰ卷(选择题 51分)
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法中,不正确的是( )
A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
B.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
C.开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖,可以降低空气中PM2.5的含量
D.严格执行“限塑令”是解决“白色污染”问题的重要途径
2. 下列电子式书写正确的是 ( )
A. 溴化铵: B. 硫化氢:
C. 氮气: D. 羟基:
3.已知X和Y能发生如下反应:X+Y===H2O+盐,下列有关物质X和Y所属类别的判断中一定不正确的是( )
|
A |
B |
C |
D |
X |
酸 |
碱性氧化物 |
盐 |
羧酸 |
Y |
碱 |
酸 |
碱 |
醇 |
4.下列有关说法不正确的是( )
A.胶体的丁达尔效应与微粒直径大小有关
B.氨气的水溶液能够导电,因此NH3是电解质
C.电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关
D.向饱和氯化钠溶液中加入一小块钠,溶液中有固体析出
5.下列有关化学实验叙述正确的是( )
A.容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前都必须检查是否漏水
B.用98%的浓硫酸配制100g10%的稀硫酸时,除使用量简外还需用到容量瓶
C.在钠跟水反应的实验中,切下绿豆粒大小的钠投入水中进行实验,剩余的钠块丢弃到废料桶中
D.若FeCl2溶液中含有I-杂质,可用过量Cl2氧化后进行萃取分液
6.硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料,以下各组溶液中加入该盐后,选项中各离子数目均没有明显减少的是( )
A.Na+ H+ Cl- NO3- B.Na+ Mg2+ Cl- SO42-
C.K+ Ba2+ OH- I- D. K+ S2- Br- Cl-
7.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D. 与苹果酸互为同分异构体
8.三氟化氮(NF3)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。它无色、无臭,在潮湿的空气中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,下列有关说法正确的( )
A.反应中NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.若反应中生成0.2 mol HNO3,则反应共转移0.2 mol e-
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象
9.以下六种饱和溶液①Ba(NO3)2 ②Ca(OH)2 ③Na2SiO3 ④NaAlO2 ⑤Na2CO3 ⑥ NH3和NaCl,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的是( )
A.①③④⑥ B.②③④⑥ C.③④⑤⑥ D.②③④⑤
10.下列叙述正确的是( )
A.元素周期表中位于金属与非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B.短周期第IVA族与VIIA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
C.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键又有共价键
D.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
11.下列有关反应的离子方程式的书写中,正确的是( )
A.C12通入水中:C12+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.硫酸铝溶液与过量氨水反应:Al3++3NH3.H2O=3NH4++Al(OH)3↓
C.实验室用石灰石和盐酸反应制取CO2:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
D.向Na2SO3溶液中加入稀硝酸:SO32-+2H+=H2O+SO2↑
12.实验用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体,经历下列过程,已知Fe3+在pH=5时已完全沉淀,其中分析错误的是( )
A.利用CuCO3替代CuO也可调节溶液的pH,不影响实验结果
B.步骤②中发生的主要反应为:H2O2+Fe2++2H+=Fe3++2H2O
C.洗涤:向装晶体的漏斗中加水至浸没晶体,待自然流下后重复2-3次
D.配制240 mL1mol/L的CuSO4溶液,需称量CuSO4.5H2O的质量为62.5g
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中,正确的是( )
A.1mol Na被氧化完全转化生成Na2O2,失去电子数为2NA
B.常温常压下,46g由NO2和N2O4组成的混合气体中含有原子的总数为3NA
C.将lmL 1 mol.L-1 FeCl3溶液逐滴加入沸水,制得红褐色Fe(OH)3胶体,所含胶粒的数目是1×10-3NA
D.标准状况下,6.72L NO2与足量水充分反应转移的电子数目为0.3NA
14.将1L 0.1 mol•L-1 BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1L 0.5 mol•L-1HCl溶液与足量NaOH稀溶液充分反应放出b kJ热量;将500 mL 1 mol•L-1 H2SO4溶液与足量Ba(OH)2稀溶液反应放出的热量为( )
A.(5a-2b) kJ B.(2b-5a) kJ C.(5a+2b) kJ D.(10a+4b) kJ
15.将4.48g Fe溶于1L 0.2mol.L-1的稀硫酸,再加入50mL 0.4mo1.L-1KNO3溶液后,其中的Fe2+全部转化成Fe3+,NO3-无剩余,生成一种氮氧化物NYOX。则该氮氧化物的化学式是( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
16.短周期中的主族元素M、R(M、R代表元素符号)形成的简单离子M2-与R+的核外电子数之和为20,下列说法中,正确的是
A.M原子所含质子数一定大于R原子所含质子数
B.M、R两种元素结合形成的化合物中不可能含有共价键
C.M2-与R+的电子层结构不可能相同
D.M一定存在同素异形体
17.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),则下列说法正确的是( )
容器编号 |
温度(℃) |
起始物质的量(mol) |
平衡物质的量(mol) |
|
CH3OH(g) |
CH3OCH3(g) |
H2O(g) |
||
I |
387 |
0.20 |
0.080 |
0.080 |
Ⅱ |
387 |
0.40 |
|
|
Ⅲ |
207 |
0.20 |
0.090 |
0.090 |
A.该反应的正方应为吸热反应
B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ的小
C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
Ⅱ卷(非选择题 49分)
18.(14分)按要求完成下列填空
Ⅰ.已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l) ΔH=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的ΔH= ;
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ΔH>0
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 ;
a.体系中的压强不发生变化
b.υ正(H2)=υ逆(CO )
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(CO)= 1 mol.L-1, c(H2O)=2.4 mol.L-1; 达到平衡后,CO的转化率为60%,该反应在此温度下的平衡常数是 ;
(3)熔融碳酸盐燃料电池的电解质为Li2CO3和 Na2CO3的混合物,燃料为CO,在工作过程中,电解质熔融液的组成、浓度都不变,写出负极发生的电极反应式 。
Ⅱ.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得:
SiO2 + C + N2 Si3N4 + CO
根据题意完成下列各题:
(1)配平上述化学反应方程式。
SiO2 + C + N2 Si3N4 + CO
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化,氮气要适当过量。某次反应用了30mol氮气,反应生成了5mol一氧化碳,则此时混合气体的平均摩尔质量是 。
(3)氮化硅陶瓷的机械强度高,硬度接近于刚玉(A12O3),热稳定性好,化学性质稳定。以下用途正确的是 。
A.可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等设备
B.在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C.研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D.氮化硅陶瓷的开发受到资源的限制,没有发展前途
19.(8分)I.下列实验操作或对实验事实的描述中,正确的是________(填序号)。
①用量筒量取稀硫酸溶液8.0 mL;
②Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的混合物可用过滤的方法分离;
③用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值可能比真实值小;
④用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50 mL;
⑤在实验室中用锌和稀硫酸反应制氢气,为加快反应速率而不影响H2的品质,可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。
Ⅱ.将某98%的浓硫酸样品敞口露置于空气中,放置24 h后,取出5 mL浓硫酸与18 mL 9 mol.L-1的NaOH溶液恰好完全中和。请回答下列问题:
(1)该硫酸样品露置24 h后,其物质的量浓度是___________mol.L-1。
(2)若分别用下列方法鉴别浓硫酸和稀硫酸,可以达到目的的是_______(填序号)。
a.常温下加入铜片 b.常温下加入铁片
c.常温下加入木炭 d.用玻璃棒各蘸取少许涂在滤纸上
(3)工业上利用过量氨水吸收硫酸工业尾气中的有害物质,请写出该过程中发生的一个反应的离子方程式_________________。
20.(8分)以铬铁矿(主要成分是FeO.Cr2O3,含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等)为原料制取铬酸钠(Na2CrO4)晶体的工艺流程如下:
已知:①+3价Cr在酸性溶液中性质稳定,当pH>9时以CrO形式存在且易氧化;②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下。
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
2.7 |
7.6 |
9.0 |
—— |
—— |
沉淀完全时的pH |
3.7 |
9.6 |
11.0 |
8 |
9(>9溶解) |
(1)流程中两次使用了H2O2,分别写出反应的离子方程式:
__________________、_________________。
(2)加入NaOH调节溶液的pH=8时,被除去的离子是________;调节溶液的pH>11时,被除去的离子是________。
(3)“调pH=8”和“调pH>11”中间的“过滤”步骤不能省略,为什么?____________。
(4)流程图中“”内的操作是______________________。
21.(8分)(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 |
HSCN |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
电离平衡常数 |
1.3×10—1 |
1.8×10—5 |
4.9×10—10 |
K1=4.3×10—7 K2=5.6×10—11 |
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为 (填序号)。
②25℃时,将20 mL 0.1 mol.L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol.L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol.L—1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如右图所示:反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO—) c(SCN—)(填“>”、“<”或“=”)
③若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是______(填序号)。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c. Kw d. 醋酸电离平衡常数
(2)右图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。
22.(11分)有机物A有如下转化关系:
已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________;有机物M中含氧官能团名称是_____。
(2)条件I为__________;E→H的反应类型为________________________。
(3)N的同分异构体中,同时符合下列要求的物质有__________种。
a.含有苯环 b.能发生银镜反应(4)写出下列转化的化学方程式:
F→E___________, F→G________________。