高三复习教案[下学期]

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高三复习教案[下学期]

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高三化学实验复习
上海南汇中学 薛佩琴
近年高考化学试题注意理论联系实际,打破了过去那种建立在理想化模型基础上强调紧扣课本的命题思想,加强了知识应用的考查,体现了以现实问题为主,注重学科知识与能力的具体应用。所以在做好化学基础知识复习和学科综合能力培养的基础上还要多关注社会、观察自然现象、关心科技动态、增强环保意识、联系生活实际去拓宽视野,发挥想象和创新的潜能。
在复习的过程中还应该把教材中的“思考与讨论”、“实验”、“阅读材料”、课本后的专题以及边框中的文字叙述等认真地阅读思考。要经常对知识进行归纳、整理,形成知识结构,做到融会贯通,才能顺畅地解决实际问题。此外,还要关心自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响,通常这些内容课本中是没有的,常出现在报刊和广播电视等新闻媒体中。注意学科知识在现代生活、现代生产和现代科技中的应用,以提高学生独立解决问题的能力和创新能力。
化学实验是中学化学教学的重要内容之一,也是高考命题中用来考查学生能力的一个热点内容,今年实验部分的考查更是提高到约占总分的20%。实验内容多而杂,下面根据考试手册给学生作些归纳和整理。
教学内容 学习目标
试管、试管夹、玻璃棒、酒精灯、烧杯、量筒、胶头滴管烧瓶、锥形瓶、铁架台容量瓶、滴定管药品的取用、排水(或排气)集气、称量洗涤玻璃仪器、连接仪器装置、检查装置的气密性、过滤、蒸发、焰色反应、使用指示剂物质的量浓度的配制、中和滴定数据处理及实验报告的填写常规事故及突发事件的处理评价和设计实验方案常见物质或离子的鉴定 掌握理解知道掌握理解知道理解知道理解掌握
【知识提示】
1、 常用仪器的主要用途及使用
仪器名称 用 途 使用方法
能加热仪器 试管 少量物质反应容器 盛放液体不超过容积的1/3,固体盖住试管底部
烧杯 固体物质溶解的容器 一般烧杯均注明容量,在加热时要垫石棉网
烧瓶 大量物质反应容器 蒸馏时用蒸馏烧瓶需温度计,一般实验用平底烧瓶,加热时要垫石棉网
蒸发皿 溶液蒸发或浓缩 一般放在铁圈或泥三角上直接加热
坩埚 用于固体物质的高温灼烧 用坩埚钳夹,一般放在泥三角上加热
锥形瓶 用于反应容器或滴定仪器 加热时需垫石棉网
量器 量筒(粗制) 粗量液体体积的量器 无“0”刻度,刻度由下而上,不能加热
容量瓶(精制) 精确配制一定浓度溶液 只有一个刻度,一般在常温下使用
酸式(或碱式)滴定管 精确量取液体体积,酸碱式不能混用 刻度由上而下,一般为0∽25mL,读数可达小数点后二位
移液管 精确量取液体体积 在吸耳球辅助下移取液体
量气装置 根据排水体积测定气体体积 适用于难溶于水气体的体积测定
托盘天平 称取固体物质的质量 调零、垫纸、称取(左物右码)
干燥管 用于干燥气体 气体由大口进小口出,放固体干燥剂
温度计 测量物质的温度 水浴加热时放在水浴中,制乙烯时放在液体中,测定溶解度时放在溶液中,分馏时放在支气管口处
酒精灯 酒精量不超过2/3,外焰加热,不能吹灭,不能用灯点灯
冷凝管 将蒸汽冷凝为液体 上口出水,下口进水
集气瓶 用于收集气体 磨口,用玻璃片盖严
胶头滴管 用于滴加液体 垂直于试管口上方,不能倒放,不能碰壁
研钵 研磨易碎固体试剂 不能在研钵内敲击固体试剂,只能用力研磨
漏斗 普通漏斗 加热、过滤 可用于试剂的注入,用于固体和液体的分离
长颈漏斗 向反应器中注入液体 漏斗下口必须液封,防止气体逸出
分液漏斗 分离两种不相溶液体、加液 注意让液体顺利流下
2、基本操作
基本操作是进行化学实验的基础,是一种基本技能,是进行实验操作的基本功。它包括:试纸的使用、仪器的安装、滴定、配制一定物质的量浓度的溶液、苹取和分液、结晶、蒸馏、蒸发、过滤、加热、溶解、药品的取用和存放、器皿的洗涤、气密性检验等。
(1)器皿的洗涤
原则:不能留有任何杂质。
洗净标志:内壁附着水均匀,既不聚成水滴,又不成股流下。
常见的几种除掉容器内壁杂质的方法:
①内有油脂的试管:用热碱液洗涤。
②内有MnO2的试管:用盐酸洗涤,需加热后再用水冲洗。
③做完银镜反应的试管:应用稀HNO3洗涤。
④做完酚醛树脂实验的试管:应用酒精浸泡后洗涤。
⑤内壁附有硫磺的试管:可以用CS2洗涤或用热的碱液洗涤。
③沾有不溶性碱、难溶性碳酸盐的试剂瓶:应用浓盐酸洗涤。
(2)气密性检验
将已连接好的装置的导管一端伸入水中,用手掌紧贴容器外壁(若有必要可对容器微热),如装置不漏气,则导管口有气泡冒出,移开手掌后(或移走酒精灯),水就会升到导管里形成一段水柱。
(3)药品的取用
液体药品取用时,用量筒(粗制量器)或用移液管、滴定管(精确量器),注意无色或浅色的液体取用时看液体的凹液面最低点与刻度线相切。在取液体到最后阶段时,应改用胶头滴管添加液体,勿使液体超过刻度线。固体药品取用时,块状物用镊子,顺器壁慢慢滑落底部;粉末状药品用药匙或用纸槽将药品伸进底部倒入。定量的固体取用时应用托盘天平,在使用时要注意调节零点;在称取易变质的、易潮解的药品时应该用器皿盛装。
(4)试剂的存放
一般来说,固体药品宜放在广口瓶中,液体药品应用细口瓶盛放。碱性溶液不宜用磨口玻璃瓶塞。受热或见光易分解的物质则应用棕色试剂瓶盛装,并放置低温处。对一些特殊试剂的保存,应采用特殊的方法。例如:
①易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放。如浓硫酸、苛性钠、碳化钙、苯酚、绿矾、亚硫酸钠等。
②见光易分解的物质应用棕色试剂瓶存放。如浓硝酸、硝酸银、新制氯水、高锰酸钾、双氧水等。
③水溶液呈碱性或具有粘性的物质应用软木瓶塞或用橡皮塞。如氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、水玻璃、偏铝酸钠溶液等。
④由于橡胶成分中含具有不饱和键的物质,故装有浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水等物质的试剂瓶不能采用橡胶塞或软木塞。
⑤为隔绝空气,金属钠、钾应保存在煤油中;少量白磷应保存在冷水中;为避免液体的挥发,液溴上加水形成水(或液)封。
(5)试纸的使用
试纸的种类有很多,如石蕊试纸、醋酸铅试纸、淀粉碘化钾试纸、PH试纸等。使用时应注意:
①除PH试纸以外,其余试纸使用前均应用蒸馏水润湿。
②用试纸检验溶液性质时,应先把一小块试纸放在表面皿上或玻璃片上,用沾有待测液的玻璃棒点在试纸中间,观察颜色的变化。切不可将试纸直接插入待测液。
③用试纸检验气体性质时,应先将试纸用蒸馏水润湿,粘在玻棒的一端,将试纸放到待测气体的试管口或导管口上方(注意不能直接与管口接触),观察颜色的变化。
④用PH试纸时,不能润湿,否则将改变待测液的PH而影响测定结果。
(6)溶解和加热
①溶解:固体物质溶解,可用试管或烧杯。取适量固体或粉末加水,用玻棒慢慢搅拌促进溶解,或加热促进溶解。用玻棒搅拌时应注意不能使玻棒与烧杯内壁接触。液体物质溶解,取液体加水溶解。在浓硫酸稀释时应注意“酸入水中安全”的原则,让浓硫酸慢慢顺着器壁流入水中,用玻棒不断搅拌,让热量及时散发。气体溶于水时应注意易溶于水的气体,应选择倒扣漏斗或注意使导管口置于水面上,以防止倒吸。极易溶于某一溶液或与之反应的气体也应注意上述问题。
②加热:液体加热时,应该注意取液体的量不得超过试管容积的1/3,防止液体喷出;加热液体时一般使试管与桌面成450,且应将试管口对着无人处,以防伤人。如果给烧杯或烧瓶加热时,应垫石棉网,以防受热不均而破裂;若取用量没有指明,一般取1~2mL。固体物质加热时,应该取固体或粉末少许,以盖住试管底部为宜。加热时应先来回移动试管以均匀受热,然后固定在药品处。温度在 100oC以下或 100oC左右时,反应物易挥发,需维持温度均匀受热可用水浴。加热时若需要温度计时,不要将温度计水银柱贴在容器底部,以免使温度计损坏。
中学阶段所接触的化学实验中,需使用水浴加热的有溶解度的测量、硝基苯制取、苯的磺化反应、醛的银镜反应、有机物水解以及酚醛树脂的制备等。另外,还应注意加热所采用的方式。如在乙酸乙酯制取时是小火加热;石油分馏,制取氧气、氯化氢时可以强热等。
(7)蒸发和分馏
①蒸发:蒸发时应使用蒸发皿,蒸发液不得超过容器容积的2/3。在蒸发过程中用玻棒搅拌,以免液体局部过热,而使液滴飞溅。注意不能将液体全部蒸干再停止加热,这样容易使固体颗粒爆溅。应在尚留有少量水时便改用小火或移开火焰。另外,在蒸发一些易水解的盐溶液时,应注意抑制水解反应的进行,如蒸发FeCI3溶液应在加入少量HCI的情况下进行。
②分馏:分馏是使混合在一起的不同液体利用沸点不同而分离的过程。混合液中各成分经加热,将沸点低的物质先分离出来。分馏使用的仪器有分馏烧瓶、铁架台、温度计、冷凝管、接受器和锥形瓶。其中,温度计水银柱放在支管口处,以测定蒸气的温度。冷凝管的进出水应该是下进上出,使水达到较好的冷凝效果。另外在石油分馏中还应加几片碎瓷片,以防止暴沸。
(8)萃取和分液
①萃取:萃取适合于一种物质在两种互不相溶的溶剂中溶解性差别较大的分离。苹取剂应具备的条件一为与原溶剂互不相溶;二为溶质在其中溶解度较大;三为与溶质不反应。萃取所用仪器为:烧杯、漏斗架、分液漏斗。操作时要注意打开分液漏斗上的塞子或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通,便于放出下层液体。上层液体得从上方倒出。
②分液:利用互不相溶的液体密度的不同,用分液漏斗将它们—一分离出来。分液过程应该是振荡、静置、分液。
(9)渗析和盐析
①渗析:适用于胶体与溶液的分离。所用的仪器是半透膜、烧杯等。方法是将混有离子或小分子杂质的胶体装入半透膜的袋里,再把半透膜袋浸泡在水里,若使渗析效率提高,可多次换水或将袋放在水流中,从而使离子和分子从胶体溶液里分离出来。
②盐析:是通过加人盐后,使某种物质从溶液中析出的过程。此操作较为简单,在中学涉及的是肥皂的制备及蛋白质的性质等。
(l0)过滤和结晶
①过滤:适用于可溶物和不溶物的分离,所采用的主要仪器有:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒等。具体操作时应注意“一贴”、“二低”、“三靠”。“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁,中间不能留有气泡。“二低”是指滤纸边缘略低于漏斗口、漏斗里液面略低于滤纸边缘。“三靠”是指:倾倒液体的烧杯口紧靠玻棒、玻棒的末端轻轻靠在三层滤纸部位、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。
②结晶:通常采用的结晶法有蒸发溶剂结晶和冷却热饱和溶液结晶。前者适用于溶解度随温度变化不大的溶质,如氯化钠。后者适用于溶解度随温度变化较大的溶质,如 KNO3等。为了使结晶得到更好的效果,可以重结晶。
(11)仪器的安装和连接
①制气装置的安装
一般的顺序为:反应装置→除杂装置(多种杂质时应注意除杂的顺序)→干燥(应选择适宜的干燥剂)→收集(或继续反应)→尾气处理。当有多种杂质时一般说来是最后除水,因为在除其他杂质时还有可能产生水;而验证各气体成分时应先检验水的存在,因为在其他检验过程中还可能产生水。注意干燥剂不能和主要成分发生反应。
②验证气体成分装置的安装
一般的顺序为:制气装置→验证水的装置→验证其他成分的装置→除掉已验证气体或有干扰的气体→验证干扰气体已除净装置→验证其他气体→尾气处理等。一般情况下验证气体成分用洗气装置。总的说来,仪器的安装应越简单越好,但必须的如发生装置、净化、尾气处理等应包括在内。另外,在连接玻璃导管时,应注意润湿插入。用胶皮塞塞烧瓶或试管时,应注意不得把仪器直立在桌面上,以免发生意外。
(l2)中和滴定
用标准酸或碱来测定待测碱或酸浓度的方法为中和滴定。该实验所用仪器有:酸、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。常用的指示剂为甲基橙、酚酞。原则上强酸滴定强碱或强碱滴定强酸两种指示剂均可使用,但在强酸滴定弱碱时,最好采用甲基橙作指示剂,而在强碱滴定弱酸时则应选用酚酞。
具体操作时应注意以下几个问题:
①锥形瓶不能用待测液洗。为便于观察瓶内溶液颜色变化,瓶下应垫白纸或白瓷板。
②盛标准液的滴定管在检查无漏水情况之后,应先用水洗涤,再用该标准液来洗涤滴定管2~3次。
③滴定管盛装液体的起始读数应低于零点,滴定过程中所使用的体积为:最终读数一起始读数。(注意读数上小下大特点)
④滴定过程中眼睛应注视着锥形瓶中溶液颜色的变化。
⑤滴定中滴下的液体不能成串,在快到终点时更应逐滴滴定。溶液颜色应在半分钟内不再改变。
③滴定误差讨论。
(13)鉴定和鉴别
①常见气体的检验:氢气、氧气、氯气、二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、氨气、硫化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、乙炔、乙烯及甲烷等。
②重要离子的鉴定:氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子、氢氧根离子、氢离子、钠离子、钾离子、铵根离子、亚铁离子、三价铁离子、铝离子等。还有一些重要无机、有机物的鉴定或鉴别。
③类型:不用任何试剂(可以采用观察法、可以用两两混合法等)、只能用一种试剂、只用物理方法、不限制试剂等情形。
3、使用“棉花团”的实验
(1)用高锰酸钾制氧气,大试管口处放一团棉花,防止粉末从导管喷出;
(2)用试管收集氨气时,试管口处放一团棉花,确保收集的氨气纯一些;
(3)实验室用试管制取乙炔时,试管口放一团棉花,防止生成的泡沫进入导管。
4、防止暴沸,需用碎瓷片的实验
(1)石油蒸馏;
(2)乙醇与浓硫酸加热制乙烯。
【方法提示】
1、 常用的实验仪器图或组合方式
(1)三套发生装置(启普发生器、简易发生装置、非正规启普发生器);
(2)气体收集装置(难溶性、可溶性及易溶气体);
(3)尾气吸收装置、尾气燃烧装置;
(4)洗气装置(单一、连续、重复);
(5)干燥装置(含吸收空气中的水分和二氧化碳)
(6)量气装置及注意事项;
(7)气体还原固体装置及注意事项;
(8)加热的方式及热源:酒精灯加热、水浴或油浴或砂浴加热、酒精喷灯等;
(9)以免倒吸的几种仪器组合及操作;
可以连接一个空的烧瓶,还可以连接一个球形干燥管(尖嘴部分位于液面以下等);
(10)气密性的检查(单一、组合及整套装置等);
①一个烧瓶或一支试管组成装置的气密性检查(前面已经提过)。
②启普发生器的气密性的检查:关闭导气管活塞,往球形漏斗中加水,封闭另个管口,构成封闭体系。最后观察漏斗与容器的液面差是否有变化。变则说明漏气。
③若要检查如下图所示的装置的气密性可以这样操作(尚未加入各种试剂,酚酞试剂例外):
用水把A试管中长颈漏斗的尖嘴部分封住,然后在B处微热,若看到A试管中的导管液面上升、E试管中有气泡产生的话,说明整套装置的气密性是好的。
2、检验要求
检验物质的方法要简便易行,反应的现象要特色明显,判断的依据要准确可靠。被检验的若是固体物质,一般要分为六个步骤进行:
(1)取样编号;(2)配制溶液;(3)实验操作;(4)观察现象;(5)判断结论;(6)使用化学用语并小结。若被检验物质是液体,可省掉上述的第二步;若是气体,可省略上述的第一、第二步,可以直接进行操作。
3、检验方法
(1)文字描述法:按照要求和如上所述的步骤,根据先后顺序用文字进行逐条叙述。要注意因果关系,要把每一种物质都检验出来。最后还要用化学方程式或离子方程式来表示,
(2)框图法(横或纵均可):用一个框图把各种物质组成网络,逐一检验之。最后也应该用方程式进行补充说明。
(3)两两对应法(或叫对号入座法):把要检验的物质进行编号,如A、B、C、D等,然后进行两两组合,根据得到的不同的实验现象,进行鉴别。同样,也要用方程式进行补充说明。
见下面的例题。
例:甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的1种。将它们两两混合后,观察到的现象是:①甲与乙或丙混合都产生沉淀;②丙与乙或丁混合也产生沉淀;③丁与乙混合产生无色气体。回答下面问题:
(1)写出丁与乙反应的离子方程式: 。
(2)这四种溶液分别是:甲: 、乙: 、丙: 、丁: 。
(答案:(1)CO32-+2H+→CO2↑+H2O;(2)甲为氯化钙、乙为碳酸钠、丙为硝酸银、丁为盐酸。)
4、思考问题的顺序
(1)围绕主要问题思考。例如:选择适当的实验路线、方法;所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。
(2)思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如制取在空气中易水解的物质(如AI2S3、AICI3、Mg3N2等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。
(3)思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验与课本实验比较、联想。例如涉及到气体的制取和处理,对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:气体发生→除杂质→干燥→性质实验→尾气处理。
5、仪器连接的顺序
(l)所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。
(2)仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。
(3)安装顺序是否合理。例如是否遵循“自下而上,从左到右”;气体净化装置中不应先经干燥,后又经过水溶液洗气;一般情况下,总是先除有毒气体。
(4)仪器间连接顺序是否正确。例如:洗气时“进长,出短”;干燥管除杂质时“大进小出”等。
6、实验操作的顺序
( l)连接仪器。按“气体发生→除杂质→干燥→性质实验→尾气处理”顺序连接好实验仪器。
(2)检查气密性。在整套仪器连接完毕后,应先检查装置的气密性,然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。
(3)装药品进行实验操作,最后按要求进行其他处理。
7、再造想像
再造想像是根据语言、文字的描述或图表、模型的示意在头脑中形成相应新形像的过程。再造想像的新形像对别人来说可能是已知的,或别人亲自感知过的,而对自己来说却是从未感知过的。再造想像是接受前人或他人经验的重要的心理过程。再造想像在解答化学实验题时有着很重要的应用。如审题后,根据题目提供的相关器材、药品和要求,结合有关知识,通过再造想像,构画出一幅对应的实验装置图;然后在头脑中依次完成相应操作,并与题目提供的各种条件进行对比,经过评价与协调后答完题目。
【中学实验习题分类】
1、化学实验的基本操作题
2、物质的制备题”
3、物质的分离提纯与检验题
4、定量实验题
5、化学实验方案的设计题
6、新情景实验题
1、 化学实验的基本操作及其试题分析
例1、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A B C D
【解题思路】氨气在实验室常用氯化铵和消石灰两种固体混合加热制取。此反应的化学方程式为:
2NH4C1+Ca(OH)2CaCI2+2NH3↑+2H2O,其发生装置与实验室制取O2完全相同。制取NH3的另一反应原理是浓氨水分解,反应为:NH3·H2O NH3↑+H2O。而固体氯化接受热分解反应的化学方程式为;NHCINH3↑十HCI↑,生成的NH3和HCI又会很快化合为NH4CI,将试管口处导管堵塞。因此选项A错误。选项C装置中的试管口未倾斜向下,致使反应产生的水淌下,将加热的试管底部炸裂开来,故也是错误的。
所以本题答案为选项A、C。
2、物质的制备试题分析
例2、1)某同学设计了几种制取物质的方案,其中不合理的是 。
A加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气
B用生锈的废铁与稀硫酸反应制取绿矾
C用纯碱与稀硫酸反应制取二氧化碳气体
D用氯化钾与硝酸钠反应制取硝酸钾
E用硫化亚铁与稀硝酸反应制取硫化氢气体
F用碘化钾与浓硫酸共热制备碘化氢气体
2)用以下三种途径制取等质量的硝酸铜
①铜与浓硝酸反应 ②铜与稀硝酸反应 ③铜先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与硝酸反应
以下叙述正确的是 。
A三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C所消耗的铜的物质的量是:③>①>②
D所消耗的硝酸的物质的量是:①>②>③
3)某化工厂拟用稀硫酸、Na0H和Al为主要原料来制备AI(OH)3,设计了三种制备方案:
请你评价这三种方案的优劣,并简叙理由。
4)欲在实验室完成下列有关物质的制备,请你设计制备方案,要求反应简单完全,原料易得价廉,并尽量减少污染。[可列出上述3]所示的图示,尽量把各步操作标出]
①由铜屑制备少量纯净的氧件铜粉末。
②由氯化钙制备硝酸钙。
答案::1)、A、E、F。2)、A、D。3)、丙最佳,乙次之,甲最差。
4)Cu→(空气中加热)→CuO→(加稀硫酸)→硫酸铜→(加过量的Na0H)→Cu(OH)2→(灼热至恒重)→CuO
CaCI2→加水成CaCI2溶液→加碳酸钠溶液后有沉淀、过滤、洗涤→CaC03→加稀硝酸溶解得硝酸钙溶液→(蒸发)→硝酸钙
3、物质的分离提纯与检验试题分析
含苯酚的工业废水处理的流程图如下图:
废水 苯 氢氧化钠水溶液 氧化钙
苯酚 A B


水 二氧化碳
苯酚
(l)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是 操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用 进行(填写仪器名称)。
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是 ,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是 。
(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为: 。
(4)在设备IV中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 。通过 操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。
(5)上图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。
【解题思路】首先用苯将废水中的苯酚萃取出来,达到富集目的,然后加入NaOH溶液,使其变成苯酚钠,又溶解于水。由于苯酚的酸性较碳酸还弱,故通入CO2后苯酚又游离出来,使其得到回收,同时生成了NaHCO3。后者经CaO处理变成CaCO3,过滤后得其固体,经高温分解得到CaO和CO2,CaO、CO2连同前面的苯及NaOH溶液均可循环使用。这样的试题既解决了含酚废水的处理,又考查了诸多化学原理,既培养了生产观点、讲究经济效益的问题,又加深了环保意识和“绿色化学”的概念。
答案:(l)萃取(或萃取、分液)、分液漏斗(2)C6H5ONa、NaHCO3(3)C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3
(4)CaCO3、过滤(5)NaOH水溶液、CO2
流程图实验题一般分三类:一类方框中写的是实验操作(如1996年上海高考化学试题),另一类方框中写的是物质(如1997年上海高考化学试题),还有一类方框中写的是设备(如本题)。
4、定量实验试题分析
例4、实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。
实验方法 实验过程中所发生反应的化学方程式 实验所用仪器(用编号表示) 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)
1
2
实验可能用到的主要仪器:
①托盘天平 ②启普发生器 ⑧硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯
⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂:
a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d,浓硫酸
【解题思路】解答一般的实验题,实验原理、装置原理和操作原理的结合,以及仔细观察、科学解释、严密表达实验现象是十分重要的,应将其贯串于自己思维过程的始终。但作为实验方案设计型试题,更需注意以下几点:
1.进行两个分析,窥测命题的意图。
分析主题要求,与主题有关化学物质的物理、化学性质,包括它们之间可利用的相似性、差异性及相互转化;
分析题给仪器、试剂的特点及其与主题间的联系,顿悟命题者的意图,然后正确选择之。
2.具体设计思路大概有以下几个途径:
a.模仿、迁移自己动手做过的、课堂演示用过的、习题训练想过的实验,并加以改进,充实细节。
b.将题给实验课题进行分解(大体分成如下图式的三个板块),然后联想各单元化学操作、各单个仪器特点和功能,最后实现有序组合、拼接。
(前处理) (反应区) (后处理)
c.充分发挥自己的创新精神,运用思维的变通性,改进仪器功能、改动实验流程、改变操作方法,最后将自己的实验设计方案进行总体优化、评价。
3.优化设计时应考虑的因素。
a.符合“绿色”要求——一原子利用率高、零排放或回收循环使用;
b.装置简单、现象明显、步骤少、易操作;
C.安全、节能、无污染。
根据上述原则,结合本题实际可以这样思考:运用氧化还原反应要么使CuO→Cu,要么使Cu→CuO,前者要选择还原剂,后者要考虑氧化剂;当然也可以考虑不用氧化还原反应,选择一种试剂(例如稀硫酸)只和CuO反应而不和Cu反应,Cu即可过滤后经水洗、低温烘干称量之。再一看题给的主要仪器和试剂:启普发生器、锌粒、稀硫酸,一种非常熟悉的还原剂——氢气马上跳出来了;继续看下去,泥三角、坩埚(当然坩埚钳、干燥器也是不可少的)、酒精灯、玻璃律,一个利用空气中氧气作为氧化剂来灼烧样品,使其中Cu氧化成CuO的实验方案就酝酿成功了。
本题答案
实验方法 实验过程中所发生
反应的化学方程式 实验所用仪器(用编号表示) 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)
1 H2SO4+Zn→ZnSO4+H2↑H2+CuOCu+H2O ①②③⑦ 实验前样品和硬质玻璃管的总质量(或硬质玻璃管的质量)实验后Cu及硬质玻璃管的总质量
2 H2SO4+CuO→CuSO4+H2O ①⑤⑧⑨ 过滤后剩余固体的质量
3 2Cu+O22CuO ①④⑥⑦⑧ 实验前坩埚与样品总质量(或坩埚质量)实验后坩埚与CuO总质量
(以上三种方法任选两种)
5、化学实验方案的设计与分析
例5、用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:① 称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;
② 用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。
乙:① 用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;
② 分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③ 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=)
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处

(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述。
【解题思路】由于两位同学都采用配制物质的量溶液的方法来进行实验,故都需用到容量瓶这一仪器,且要注明容积。甲方案中,由于酸的物质的量的浓度为0.lmol/L,若该酸为弱酸,则其PH值必大于1;而乙方案中开始两种溶液的PH值均为1,稀释10倍后强酸的PH值变为2,弱酸的PH则大于1小于2,所以(b)选项符合题意。这两个方法最难实现的目标是配制PH=1的酸溶液,一般的PH试纸很难准确测定配制好的溶液。最简单的方案是配制一种强碱
盐,若溶液呈现碱性,则可知该酸为弱酸,得证。
答案:(1) 100mL容量瓶。(注:标明规格)(2) >、b。(3)配制pH=1的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。(4)配制NaA溶液,测其PH值>7即证明HA是弱电解质。
6、综合实验题分析
例6、工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图;反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于 的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失卮,没有及时停止通气,则测得的SO2含量 (选填:偏高,偏低,不受影响)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替(填写物质名称)。
(4若碘溶液体积为VamL.,浓度为Cmol·L-1,N2与O2的体积为VbmL(已折算为标准状况下的体积)。用C、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为: 。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为. (选下列仪器的编号)。
a. 烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
【解题思路】图中球形管可视作基准管,当量气管和它在同一水平面时,示意在外界大气压作用下,内部压力和外界平衡,当混合气体进入反应管后,其中SO2被I2氧化,而N2、O2不与I2反应就逸出淀粉溶液的液面,使球形管内压力增大后把水压入量气管,使量气管液面上升。最后,量气管内增加的水的体积就相当于混合气中N2和O2的体积。于是在快速工业分析中,就可用量气管上读数相对地表示混合气中N2和O2的体积。经折算后,如N2和O2的积为VbmL碘溶液的体积和浓度分别为Vaml.和Cmol/L,则反应掉l2的物质的量即为 CVa,这也就是SO2的物质的量,22.4CVa就是混合气体中 SO2的体积,所以立即可得到SO2的体积百分含量VSO2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100%。
显然,上式表明如果操作失误,蓝色消失后没有及时停止通气,N2和O2的体积就会大,测得的SO2含量就会偏低。
如果不用碘一淀粉溶液,只要能氧化SO2且有颜色变化指示的均可作为替代物。如性KMnO4溶液或溴水。此外能吸收SO2的NaOH溶液也是可以的,但一定要同时加酚酞作指示剂。另外,如把量气装置改用量筒来量取由N2和O2来的水,配上一个双孔塞也是可以的(配在反应管上或反应管与广口瓶上)。
答案:(1)N2、O2的体积 (2)偏低
(3)酸性高锰酸钾溶液或溴水
(4)VSO2%=22.4CVa/(22.4CVa+Vb)×100%(其它合理答案也给分)
(5)bceg或beg或ceg
练习:
1、下列叙述仪器“O”刻度位置正确的是( )
(A) 在量筒的上端 (B)在滴定管上端
(C)在托盘天平刻度尺的正中 (D)在托盘天平刻皮尺的右边
2、下列各组物质中不易用物理性质区别的是( )
(A) 苯和四氯化碳 (B)酒精和汽油 (C)氯化铵和硝酸铵晶体 (D)碘和高锰酸钾固体
3、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A、50mL量筒 B、10mL量筒 C、50mL酸式滴定管 D、50mL碱式滴定管
4、下列实验操作中错误的是( )
(A)分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
(B)蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支口
(C)滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面
(D)称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的左盘,砝码放在天平的右盘中
5、现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ⑧溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A 分液、萃取、蒸馏 B 萃取、蒸馏、分液
C 分液、蒸馏、萃取 D 蒸馏、萃取、分液
6、可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )
A 氯化铁溶液、溴水 B 碳酸钠溶液、溴水
C 酸性高锰酸钾溶液、溴水 D 酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
7、下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是( )
A、KOH和Al2(SO4)3 B、稀H2SO4和NaHCO3
C、CaCl2和Na2CO3 D、Ba(OH)2和NaHSO4
8、检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是( )
A、用干燥的蓝色石蕊试纸 B、用干燥有色布条
C、将气体通入硝酸银溶液 D、用湿润的淀粉碘化钾试纸
9、以下实验能获得成功的是( )
A 用含结晶水的醋酸钠和碱石灰共热制甲烷气体
B 将铁屑、溴水、苯混合制溴苯
C 在苯酚溶液中滴入少量稀溴水出现白色沉淀
D 将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入无水乙醇中,铜丝恢复成原来的红色
10、下列实验中用错试剂的是( )
A 用稀盐酸清洗做焰色反应的镍铬丝
B 用酒精萃取碘水中的碘
C 用稀硝酸洗去残留在试管壁上的铜
D 用碱石灰吸收氨气中的水蒸气
11、实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ②固定铁圈位置 ③放上蒸发皿
  ④加热搅拌 ⑤停止加热、余热蒸干 其正确的操作顺序为( )
   (A)②③④⑤ (B)①②③④⑤ (C)②③①④⑤ (D)②①③④⑤
12、实验室里需用480毫升0.1摩/升的硫酸铜溶液,现选取500毫升容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A、称取7.68克硫酸铜,加入500毫升水 B、称取12.0克胆矾配成500毫升溶液
C、称取8.0克硫酸铜,加入500毫升水 D、称取12.5克胆矾配成500毫升溶液
13、某课外活动小组加热碳粉(过量)
和氧化铜的混合物,再用右图装置,对
获得的铜粉(含碳)样品进行实验。图
中铁架台等装置已略去。请你帮助他们
完成下列实验报告。
(一)实验目的:_________________________。
(二)实验用品:仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等。药品:红褐色铜粉(含碳)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。
(三)实验内容:
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
在G中加入样品粉末W克,D中装入药品后并称量为m1克,连接好仪器后,检查气密性。
打开A的活塞,慢慢滴加溶液。
对G进行加热。当G中药品充分反应后,关闭A的活塞,停止加热。
冷却后,称量D的质量为m2克
(四)计算:样品中铜的质量分数=________________________(用含W、m1、m2的代数式表示)
(五)问题和讨论:
实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使G中反应完全、D中吸收完全,也不会得出正确得结果。经讨论,有同学提出在B与G之间加入一个装置。再次实验后,得到了较正确得结果。那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是___________ ____________________________________。在B与G之间加入的装置可以是___________
____________,其中盛放的药品是________________________。
14、某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装人适量水。甲管有刻度(O一50毫升),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸,过氧化钠、碳酸钠。大理石、水。
试回答·
(1)上述装置的连接项序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):

(2)装置C中放入的反应物是 和 。
(3)装置A的作用是 。
装置B的作用是 。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中,应注意 和
(填写字母编号);.
a、视线与凹液面最低处相平
b、等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c、读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d、读数时不一定使甲、乙两管液面相平。
15、为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要的化学方程式 。
(2)甲同学设计的实验 (填能或不能)验证乙炔与澳发生加成反应,其理由是 (多选扣分)。
(a)使溴水褪色的反应,未必是加成反应
(b)使溴水褪色的反应,就是加成反应
(c)使溴水褪色的物质,未必是乙炔
(d)使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 ;在验证过程中必须全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
(a) (b) (c) (d)


→ b → → b
(电石、水)( ) ( ) (溴水)
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是 。
16、一种烧碱在生产过程中混有少量NaCl,在储藏时又因吸收空气中的CO2而产生少量纯碱。化学实验研究小组共同设计如下测定烧碱分析方案。
试回答:
(1) 滴定终点的标志:
过程2:_____________________________________________________
过程3:_____________________________________________________
(2) 下列操作对试样中烧碱的测定的影响(填偏高、偏低或无影响)
1 过程3中酸式滴定管只用水洗__________
2 过程2中锥形瓶水洗后,再用待测液洗_____________
(3) 简答过程3所得的悬浊液为什么不需要过滤就可以滴定
_____________________________________________________________________
(4) 根据以上有关数据列出下列物质的质量分数(质量百分比)的表达式:
NaOH%=______________________ Na2CO3%=_____________________
答案:
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答 案 B C C C C C A D D B B D
13、(一)测定铜粉样品中铜的质量分数。
(三)
B、E中有气泡产生 2H2O22H2O+O2↑
G中红褐色粉末变成黑色 2Cu+O22CuO C+O2CO2
(四) [W―(m2-m1)×12/44]/W
(五)偏小:水蒸气通过G,被D中碱石灰吸收 洗气瓶 浓硫酸 (或干燥管 碱石灰)
14、(1)⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥⑦可对调)
(2)盐酸 大理石
(3)吸收混在氧气中的未反应的CO2 吸收CO2中混有的HCl
(4)a c
15、(1)CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2
HC≡CH+Br2→
(或HC≡CH+2Br2→)
(2)不能 a、c
(3)H2S Br2+H2S→S↓+2HBr
(4) c b
(CuSO4溶液)(CuSO4溶液)
(5)如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证。
16、(1)过程2:溶液(滴有甲基橙)由黄色变为橙色,半分钟内不褪色。
过程3:溶液(滴有酚酞)由红色变为无色,半分钟内不褪色。
(2)①偏高 ②无影响
(3)酚酞变色范围为8∽10。当PH≥8时,HCl先中和NaOH,不与碳酸钡反应。(4)4V2/W %、5.3(V1-V2)/W %
设备Ⅰ
设备Ⅱ
设备Ⅲ
设备Ⅳ
设备Ⅴ
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14化学基本概念和基本理论
一、物质的组成、分类、变化
命题趋势:
高考对初中化学知识考查的特点是“初中知识高中要求”,主要以物质的组成分类及相互关系、溶解度与溶质质量分数计算等内容为载体,来考查考生的化学学科能力。与之相关的高考试题约占10分,考试的题型主要是选择题。
应试对策:
1、掌握物质的分类方法及金属、非金属、酸、碱、盐、氧化物的相互关系和转化规律。复习时要注意以下内容:
(1)理解物质的分子、原子、离子、元素等概念的涵义;了解原子团定义。
(2)理解物理变化与化学变化的区别与联系。
(3)理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
(4)理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互关系。
(5)理解化合价的涵义。能根据化合价正确书写化学式,并能根据化学式判断化合价。
(6)区别以下同类概念:①同位素、同系物、同分异构体、同素异形体、同一物质;②溶解平衡、电离平衡、化学平衡、水解平衡;③加热、预热、高温、点燃、自燃、燃烧;④酸的强弱、酸性的强弱、酸的浓度、pH;⑤蒸馏、分馏、干馏;⑥电离、电泳、电解、电镀;⑦风化、老化、硫化、氧化、钝化、软化、硬化、催化、炭化、裂化、酯化、皂化、水化。
(7)比较以下对立概念:①中和与水解;②溶解与结晶;③化合与分解;④电解质与非电解质; ⑤原电池与电解池;⑥氧化与还原;⑦加成与消去。
2、 熟悉物质分类的典型实例,还要注意一些物质分类的常见特例及实例。如:
(1)同素异形体的混合物只含一种元素;
(2)同分异构体的混合物有确定的化学式;
(3)NO2不是硝酐,CO、NO不是酸酐。
3、常见的物理变化有:焰色反应、电泳、凝聚、盐析、物质的三态变化、金属导电、蒸馏、分馏、升华、挥发、吸附、潮解、粉碎、汽油去油污……
常见的化学变化有:同素异形体之间的转化、电解质溶液的导电、NO2气体受热或遇冷时的颜色变化、风化、老化、硫化、钝化、硬化、催化、炭化、皂化、水化、硝化、裂化、裂解、干馏、脱水、脱氧、燃烧、电解、电镀、电化腐蚀、原电池反应、硬水软化、氧化、还原、化合、分解、火药及粉尘爆炸……
4、纯净物:各种矾、重水、双氧水、纯碱、苛性钠、泡花碱、单甘油酯等。
混合物:高分子化合物、分散系、同分异构体(如二甲苯总是混合物)、同素异形体以及特殊名称的混合物:①氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃;②爆鸣气、水煤气、天然气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气;③合金:硬铝(含Cu、Mg)、黄铜(含Zn)、青铜(含Sn)、钢、生铁;④普钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤、煤焦油、石油及其分馏产品等。
例题:
1、下列过程中不涉及化学变化的是 ( )
A. 甘油加水做护肤剂 B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味
D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
解析:A 甘油稀释后仍具有吸湿性,可做护肤剂,该过程中不涉及化学变化;明矾溶于水后,发生水解反应,产生了氢氧化铝胶体,从而可净化水;烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味的原因是发生了酯化反应产生了果香味的乙酸乙酯的缘故;烧菜用过的铁锅,由于在潮湿的环境中发生了电化腐蚀,生成Fe2O3·nH2O,而出现红棕色斑迹。
2、以下说法正确的是 ( )
A.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品
B. 生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
C. 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
解析:D “纳米”是一个长度单位,而不是新物质,1nm = 10-9m;绿色食品是指不会产生污染的化学物质;生物固氮是指植物通过根茎直接吸收空气中的氮气。
3、下列广告用语在科学性上没有错误的是 ( )
A. 这种饮料中不含任何化学物质
B. 这种蒸馏水绝对纯净,其中不含任何离子
C. 这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素 D.没有水就没有生命
解析:D  A项显然与常识相悖,水就是物质。B项蒸馏水“不含任何离子”也显然是错误的。室温下,纯水中[H+]·[OH-]=10-14,而H+、OH- 都是离子。C项口服液中所含N、P、Zn虽然其含量不高,但它们并不属于“微量元素”。 D项是正确的。
4、下列说法中,错误的是                    ( )
A. 元素的种类由元素原子核内的质子决定
B. 原子的种类由元素原子核内质子数和中子数共同决定
C. 分子的种类由分子的组成决定
D. 晶体的种类由构成晶体的基本微粒和微粒间相互作用力共同决定
解析:C     分子的种类由分子的组成和分子的结构共同决定。
二、阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律
命题趋势:
有关阿伏加德罗常数的问题是近几年的高考命题热点。从高考试题看,此类题目多为选择题,且题量和题型保持稳定,命题的形式也都是:已知阿伏加德罗常数为NA,判断和计算一定量的物质所含粒子数的多少,其涉及的知识点涵盖了有关微粒数计算的诸多问题。如一定物质的量或一定体积时原子、原子团、分子、离子的个数;氧化还原反应、电解过程中电子转移的个数。其中设置的障碍有:如一定体积的戊、己、辛烷等液态烃燃烧后,产物二氧化碳体积数正误的判断;过氧化钠在释放氧气过程中电子转移数等。
阿伏加德罗定律极其推论,也是高考必考内容,题型常以选择题为主,命题的热点通常是:已知同温同压(或同温同容)下不同气体的某些条件,推断或比较其物理量的大小;或者根据反应原理,阿氏定律推断气态产物或反应物的化学式。
应试对策:
解题时要特别注意选项所给的条件、求什么粒子数,审题要仔细。特别要注意以下细节:
1.物质状态:水在标准状况下时为液态或固态;SO3在标准状况下为固态,常温常压为液态;在标准状况下,5~16个碳的烃为液态,大于16个碳为固态。
2.某些物质的分子中原子个数,如稀有气体、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
3.一些物质结构中化学键数目,如SiO2、 Si、 CH4、 P4等。
4.要用到气体摩尔体积时,必须注意气体是否处于标准状况下。
5.特别物质的摩尔质量,如D2O、T2O、18O2 等。
6.某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应,离子数目要改变。
例题:
1.NA代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是        ( )
A.标况下,以任何比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,所含分子数为NA
B.标准状况下,1L已烷完全燃烧,生成气态产物的分子数为NA
C.常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2,发生转移的电子数为2NA
D.常温常压下,1mol氦气含有核外电子数为4NA
解析:A、C   标准状况下,气体摩尔体积也适用于混合气体,故A正确;因辛烷在标准状况下是液体,故不能适用于气体摩尔体积,故B不正确;已知H2的物质的量为1mol,转移的电子数一定是2mol,与反应的温度和压强的大小无关,故C正确。He是单原子分子,故1molHe含有的电子数为2NA,故D不正确。
2.NA代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是        ( )
A.7.8g Na2O2与足量水反应,电子转移总数为0.2 NA
B.3 NA个NO2分子在标准状况下的体积约为67.2 L
C.62g白磷中含有的P—P键数为3 NA
D.在常温常压下,1molNe含有的原子数为NA
解析:C、D A中7.8g Na2O2与足量水反应,电子转移总数为0.1 NA ;B中由于发生反应:2NO2 N2O4 ,故3NA个NO2分子在标况下的体积小于67.2 L;C中62g白磷为0.5mol,含有的P—P键数为0.5mol×6=3 mol=3 NA ;D中He是单原子分子,故1mol Ne含有的原子数为NA 。
3.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.100mL 0.4 mol/L 的Al2(SO4)3溶液中含Al3+为0.08NA
B.50mL 0.1mol/L的H2C2O4 溶液中含H+ 数为0.01NA
C.标准状况下,4.48L Cl2 通人室温下足量烧碱溶液中充分反应后,电子转移总数为0.2 NA
D.2g由重氧(18O)形成的水所含中子数为NA
解析:C、D A中由于Al3+ 水解,溶液中所含Al3+小于0.08NA ;B中H2C2O4 是弱酸,不能完全电离,故溶液中所含H+ 数小于0.01NA ;C中 Cl2 为0.2 mol,反应中1 mol Cl2电子转移1 mol,故0.2 mol Cl2电子转移总数为0.2 NA ;D中2g由重氧(18O)形成的水所含中子数为2/20×10NA = NA 。
三、胶体
命题趋势:
有关胶体的知识在近几年高考中几乎每年有一道选择题。命题主要集中在考查胶体的性质和提纯上,并有向着考查胶体的基本知识与科技、生活、生产相结合等问题的趋势 。
应试对策:
解决胶体的有关试题,关键在于要了解胶体的概念及其重要性质和应用。根据胶粒的结构特征(直径在1nm~100nm之间)来区分胶体与其他分散系的本质差异;根据丁达尔现象来鉴别溶胶与溶液;根据胶体的电泳现象来判断电极名称和胶粒的电性;应用胶体的性质解释生活中有关胶体的问题,如“三角洲”的形成、明矾的净水、卤水的点豆腐、高压电除尘、农作物对化学肥料的吸收效果等。
例题:
1.某种胶体在电泳时,它的胶粒向阴极移动。在这种胶体中分别加入下列物质:① 蔗糖溶液 ②硫酸镁溶液 ③硅酸胶体 ④氢氧化铁胶体,不会发生凝聚的是 ( )
A.① ③   B.① ④ C.② ③ D.③ ④
解析:B 该胶体在发生电泳时,它的胶粒向阴极移动,说明此胶粒带正电荷。蔗糖是非电解质,其溶液不会使胶体发生凝聚。硫酸镁是电解质,溶液可使胶体发生凝聚,硅酸胶体的胶粒带负电荷,与该胶粒所带电荷相反,相遇时两胶体均发生凝聚。氢氧化铁胶粒带正电荷,与该胶粒带相同电荷,相遇时均不发生凝聚。
2.下列关于胶体的叙述不正确的是 ( )
A.布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来
B.光线透过胶体时,胶体发生丁达尔现象
C.用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让较小的分子、离子通过
D.胶体粒子具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象
解析:A 布朗运动不是胶粒所独有的运动方式,悬浊液中,分散质粒子在分散剂中也可以进行布朗运动,据此来区分胶体和悬浊液是不恰当的,此叙述错误,A是应选项。
四、原子结构
命题趋势
原子结构和同位素的考点,常以重大科技成果为题材,寓教于考,突出教育性与实践性。近几年的命题主要体现在以下方面:
1.关于原子的组成及各微粒的关系;
2.分子、原子、离子核外电子数的比较和核外电子排布情况;
3.已知同位素的质量数和平均相对原子质量,求同位素的原子个数比;
4.微粒半径大小比较。
试题大多以选择题形式出现,模式也较为稳定。
应试对策
1.理解构成原子或离子的各基本微粒之间的数量关系。
(1)质量关系;(2)电性关系;(3)辨别同位素的相对原子质量、原子的近似相对原子质量、元素的相对原子质量和元素的近似相对原子质量的四个概念。
2.掌握比较微粒半径大小的规律。
(1)同一主族各元素,半径大小看电子层数;
(2)同一周期各元素,原子半径随原子序数递增而递减,阴离子半径一定大于阳离子半径;
(3)核外电子排布相同的离子,原子序数愈小,离子半径愈大;
(4)阴离子半径大于相应原子半径,阳离子半径小于相应原子半径。
例题
1.原计划实现全球卫星通讯需发射77颗卫星,这与铱(Ir)元素的原子核外电子数恰好相等,因此称为“铱星计划”。已知铱的一种同位素是,则其核内的中子数是 ( )
A.77 B.114 C.191 D.268
解析:B 根据中子数 = 质量数 – 质子数可知,铱的一种同位素其核内中子数为191 – 77 = 114
2. 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均相对原子质量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 ( )
A.39:61 B.61:39 C.1:1 D.39:11
解析: A 本题是考查对同位素与相对原子质量关系的理解,可以巧解。可考虑若两种同位素含量各为50%,则相对原子质量应为192。但题目给出的数据为192.22,这表明同位素193的原子数略大于同位素191的原子数,这样,只有选项A符合此状况。
3.与结构上的差别在于其 的不同。如14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2 + C 2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的微粒有 ( )
A.14CO2 B.14CO2,14CO C.14CO2、14CO D.14C
解析: 核内中子数(或原子质量数不同);C
从动态平衡的观点,可理解平衡混合物中含14C的微粒有14CO2,14CO,14C。
五、元素周期律与元素周期表
命题趋势
元素周期律和元素周期表是高考的必考内容,主要考点集中在:
1.根据短周期两种元素形成化合物的形式(原子个数比),确定两种元素原子序数之差的可能性;
2.根据元素原子结构的特点和在周期表中的位置关系,确定形成化合物的形式;
3.根据离子的电子层结构特点,确定元素的性质(原子序数、原子半径、最外层电子数、最高化合价等);
4.根据同周期、同主族元素性质的递变规律,对未知物质的结构与性质进行预测。
以上试题以选择题为主,近几年也有以填空题或简答题的形式出现。由于该考点知识内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔,如上海高考试题中1999年的26题及2000年的25题均突破了以往的模式,是考查能力和创新意识的好题目。
展望今后的题型会稳中有变,仍以元素及其化合物知识为载体,用物质结构理论,将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算相结合,向多方位、多角度、多层次方向发展。
应试对策
1. 掌握元素周期律的实质及元素周期表的结构(周期、族)。
元素原子结构的周期性变化(核外电子排布的周期性变化,原子半径的周期性变化),决定了元素性质的周期性变化(元素主要化合价的周期性变化、元素原子得失电子能力的周期性变化)。
要熟悉元素周期表的结构,熟记主族元素的名称及元素符号,推断其所在位置(周期、族)和原子序数、核外电子排布等。
2. 以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以IA和VIIA为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
3. 理解元素性质、原子结构及元素在周期表中位置三者关系。
构、位、性的相互关系:
例题
1.关于IA族和IIA族元素的下列说法中正确的是 ( )
A.在同一周期中,IA族单质的熔点比IIA的高
B.浓度都是0.01 mol/L时,氢氧化钾溶液的比氢氧化钡的小
C.氧化钠的熔点比氧化镁的高 D.加热时,碳酸钠比碳酸镁易分解
解析:B 选项A的错误较明显,想一下金属钠与金属镁的熔点即可辨别;0.10 mol/L 溶液的比同浓度Ba(OH)2溶液小;从MgO可做耐火材料的事实可知选项C不对;碳酸镁受热时可发生分解反应产生MgO,热分解反应很难在Na2CO3的情况下进行,因此选项D不对。
2.下列说法中错误的是 ( )
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从IIIB到IIB10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
解析:A、D 本题是对原子结构、同位素、元素周期表的结构等知识的考查。对于原子,其核外电子层数等于该元素所在的周期数,而离子则不然;同一元素的各种同位素的化学性质相同,但物理性质不同。
3.已知:
①A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。
②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。
④化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。
(1)元素X是 ,Z是 。
(2)写出③中反应的化学方程式: 。
(3)写出④中反应的化学方程式: 。
解析:(1) Cl、K
(2) Cl2 + 2 → KCl + KClO + H2O
(3) 2KClO3 2KCl + 3O2↑
六、化学键及晶体结构
命题趋势
化学键和晶体结构考查的主要内容有:
1. 化学键类型和晶体类型的判断;
2. 成键原子最外层8电子结构的判断;
3. 离子化合物和共价化合物电子式的书写或正误判断;
4. 各类晶体物理性质(如硬度、熔沸点)的比较;
5. 根据微粒排列空间推断化学式;
6. 晶体的空间结构及信息迁移式试题。
应试对策
1. 理解离子键、共价键的涵义。从原子结构的特点出发分析单质和化合物的微粒(分子、原子、离子)间的强烈相互作用所形成的化学键,切实掌握化学键的概念、分类、实质与特征,了解键的极性和分子的极性。
2. 了解几种晶体类型。从成键物质的微粒及其相互作用掌握各类晶体的性质特点。
要掌握构成晶体的基本微粒及其相互间的作用(力)、各种晶体的主要物理性质,要能判断常见物质的晶体类型。
3. 要掌握几种典型物质,如氯化钠、氯化铯、金刚石、二氧化硅、干冰以及石墨等晶体的空间结构特点,培养对原子、分子、化学键等微观结构的一定的三维的想像能力。
例题:
1.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 ( )
A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O
C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
解析:B A项中SO2为分子晶体,SiO2为原子晶体;C项中NaCl为离子晶体,HCl为分子晶体;D项中CCl4为分子晶体,KCl为离子晶体。以上三项各对物质均不属于同类晶体,其粒子间的相互作用也就不属于同一类型。选项B中CO2和H2O均为含极性键的分子晶体,符合题意。
2.下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是 ( )
A.O2、I2、Hg B.CO2、KCl、SiO2
C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、SO2
解析:B 物质的熔点一般与其晶体类型有关,原子晶体最高,离子晶体次之,分子晶体最低。应注意的是汞常温下是液态。
3.下列叙述正确的是 ( )
A.同主族金属的原子半径越大,熔点越高
B.稀有气体原子序数越大,沸点越高
C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低
D.同周期元素的原子半径越小,越易失去电子
解析:B、C 根据周期表中元素性质递变规律,同主族金属原子半径自上而下增大,而熔点自上而下降低,A项不正确;零族稀有气体原子序数自上而下增大,相对分子质量也增大,分子间作用力也随之增大,熔沸点也越来越高,故B、C两项正确;同周期从左到右,原子半径越来越小,失电子越来越难,D项不正确。
七、化学反应速率和化学平衡
命题趋势
化学反应速率的内容是高考的常考题目,主要考查考生对化学反应速率的理解,对化学反应速率表示方法的认识,以及运用化学方程式中各物质的系数比的关系进行有关的简单计算。从试题的类型看,本部分内容的题型主要有:(1)根据化学方程式,确定各物质的反应速率;(2)根据给定条件,确定反应中各物质的平均速率。近几年的命题出现了通过化学反应速率测定的方法考查数学处理能力等趋势。
化学平衡是每年高考的必考内容,题型以选择及填空题为主,考点主要集中在:
1. 理解化学平衡特征的含义,判断化学反应是否建立平衡;
2. 勒沙特例原理在各类平衡中的应用;
3. 用图象表示外界条件对化学平衡的影响,或根据图象推测外界条件的变化;
4. 根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、消耗量、气体体积的变化等;
5. 化学平衡理论和化学平衡常数的应用。
由于化学平衡移动与化学实验、工农业生产、环境保护、日常生活等有密切联系,预计这方面的结合会成为以后命题的热点,以考查学生应用理论分析问题和解决问题的能力。
应试对策
1.了解化学反应速率的概念,反应速度的表示方法。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示。要知道化学反应速率是表示某一时间段的平均速率,而非即时速率;同一反应,用不同物质的浓度表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同,即表示同一个反应的速率;同一反应中,各物质的速率之比等于反应方程式中各物质的系数之比。
2. 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
外界条件对反应速率的影响,可以概括为“加加、减减”四个字。即:增加浓度、增加(升高)温度、增大压强、增加(使用正)催化剂,均可增大反应速率;减小浓度、减小(降低)温度、减小压强,均可减小反应速率。值得注意的是,这里所说的反应速率包含正反应速率和逆反应速率,即正、逆反应速率都增加或都减小。
3. 理解化学平衡的涵义和化学平衡状态的标志,掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等时,反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。注意:
(1)平衡的建立与途径无关:外界条件不变,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态。所谓等同平衡及有关习题就是基于这个原理。
(2)化学平衡状态的标志:对于mA + nB → xC + yD是否达到平衡,可从以下几个方面分析:
①v(B耗)﹦v(B生); ②v(C耗):v(D生)﹦x:y;③c(C),C%,n(C)%等不变;④若A、B、C、D为气体,且m + n≠x + y,压强恒定;⑤体系颜色不变;⑥单位时间内某一物质内化学键的断裂量等于形成量;⑦ m + n≠x + y时,体系平均式量恒定等。
(3)当正、逆反应速率相等时,即达到化学平衡状态;当正、逆反应速率发生变化而不相等时,化学平衡受到破坏,因而发生化学平衡的移动,在新条件下再达到新的平衡。所以反应速率的变化是影响化学平衡状态的根本原因。
4. 理解勒沙特列原理的含义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
在建立平衡前,体系内浓度,压强等变化不遵循勒沙特列原理,只有当可逆反应达到平衡状态以后,改变反应条件(温度、浓度、压强等),平衡混合物里各组成物质的含量也随之改变而达到新的平衡状态,即化学平衡移动时,遵循勒沙特列原理。反应的平衡状态与反应条件有关,与反应过程(正向、逆向、一次加料、分步加料)无关;应注意的是研究化学平衡的目的在于选择适宜的条件,使平衡状态改变,向着预期的方向移动。
例题:
1.设C + CO2 2CO-Q1,反应速率v1;N2 + 3H2 2NH3 + Q2,反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为 ( )
A.同时增大 B.同时减小 C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大
解析:A 温度升高,反应速率都增大。对于一个可逆反应来说,吸热反应速率增大的倍数比放热反应增大的倍数要大。
2.反应4(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3 减少了0.12mol,则平均每秒浓度变化正确的是 ( )
A.NO:0.001mol/L B. N2O:0.002mol/L
C.NH3:0.002mol/L D. O2:0.002mol/L
解析:A、D 根据化学反应速率的概念可知,一个化学反应的速率可用在此反应中任何一种反应物或生成物的单位时间内浓度的变化来表示。在此反应中,NH3的平均速率为:
v(NH3)= =0.001mol/L·s
结合反应中的化学计量数(化学方程式中的化学计量数)关系,可知:
v(NO)=v(NH3)= 0.001mol/L·s
v(O2)=5/4 v(NH3)= 0.00125mol/L·s
v(H2O)=6/4 v(NH3)= 0.0015mol/L·s
3.将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下反应:
2A(g) + B(g) 2C(g)
若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/L s
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/L s
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol/L
其中正确的是 ( )
A.① ③ B.① ④ C.② ③ D.③ ④
解析: B 由题知2s时C的浓度为0.6mol/L ,根据化学方程式中化学计量数比,可算出B的变化浓度为0.3mol/L,进而确定B的浓度是 1mol/L - 0.3mol/L =0.7mol/L;A的变化浓度为0.6mol/L,从而求A的转化率为30%;用C表示的反应的平均速率为0.3mol/L·s,可推知用A表示的反应的平均数率为0.3mol/L·s,用B表示的反应的平均速率为0.15mol/L·s。对照各选项,符合题意的是B。
4.在一密闭容器中,反应a A(g) b B(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则 ( )
A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了
C.物质B的质量分数增加了 D.a>b
解析:A、C 题设的关键信息是反应达平衡后容器体积增大一倍,应转换为(1)条件变化的瞬间A、B的浓度均为原来的50%;(2)容器内压强减小为原来的1/2。本题的设问比较综合,但只要抓住达新平衡时B的浓度由50%→60%这2个关键信息,说明生成物B的物质的量、质量、质量分数都增大了,平衡正向移动,反应物A的转化率增大,并且由压强减小,平衡向体积增大的方向移动,推出a<b。
5.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s) +CO2(g) - Q ,其平衡常数可表达为K = [CO2]/[CO],已知,1100 C时,K = 0.263。
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值
,平衡常数K值 (本题空格均备选:“增大”“减小” 或“不变” )。
(2) 1100 C时测得高炉中[CO2] = 0.025 mol/L,[CO] = 0.1 mol/L,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态 (填“是”或“否” ),此时,化学反应速率v正 v逆(选填“大于”“小于”或“等于” ),其原因是 。
解析:(1)增大,增大;(2)否,大于,此时,[CO2]/[CO]<0.263,因温度不变,K值不变,为增大[CO2]/[CO]比值,需v正>v逆。
八、氧化还原反应
命题趋势
氧化还原反应是化学反应中的重要内容,它基本上是年年出现在高考的试题中,题型以选择题和填空题为主。主要考点为:
1. 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断;
2. 计算电子转移的数目;
3. 判断反应是否属于氧化还原反应;
4. 比较氧化剂的氧化性或还原剂的还原性强弱;
5. 氧化还原反应方程式的配平;
6. 依据质量守恒、电子守恒、电荷守恒等解决一些计算型问题。
展望今后命题会继续在上述几方面进行,同时也会因涉及知识面广,有可能推出新的题型、新的设问方式,特别是与工农业生产、日常生活、科学实验等实际相结合的知识。
应试对策
1. 对氧化还原反应中有关概念进行复习时,要注意以下两点,一要理清知识线,即化合价升高——失电子——还原剂——氧化反应——氧化产物(或化合价降低——得电子——氧化剂——还原反应——还原产物);二在理解概念时抓实质,具体解题时抓特征,即从化合价的升降判断反应的类型、氧化剂、氧化产物等。
2. 对氧化性、还原性强弱的比较,重点抓以下几条规律:
(1) 金属阳离子的氧化性随其单质的还原性增强而减弱;非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱;
(2) 不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)越强;
(3) 若还原剂A + 氧化剂B → 氧化产物a + 还原产物b,则氧化性B>a,还原性A>b。
例题:
1. 高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应:
KMnO4 + HBr → Br2 + MnBr2 + KBr + H2O,其中还原剂是 。若消耗0.1 mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是 mol。
解析:HBr,0.5 首先确定锰、溴两元素在反应前后的化合价,按升降的化合价数相等,得出下列配平的方程式:2 KMnO4 + 16HBr → 5Br2 + 2MnBr2 + 2KBr + 8H2O,由此可知,每还原0.1 mol KMnO4,需消耗0.5 mol HBr。
2. 化合物BrFx与水按物质的量之比3:5发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1) BrFx中,x =
(2) 该反应的化学方程式是:
(3) 此反应中的氧化剂是 ,还原剂是 。
解析:(1) 3;(2) 3BrF3 + 5H2O → HBrO3 + 9HF + Br2 + O2↑
(4) BrF3;BrF3、H2O。
九、强弱电解质
命题趋势
有关强弱电解质的考题是历年高考的热点,考查的内容主要包括:
1.比较某些物质导电性的强弱;
2.外界条件对弱电解质电离平衡的影响;
3.依据电离平衡移动理论,解释某些问题;
4.电离度的计算;
5.同浓度(或同PH)强弱电解质的比较,如氢离子浓度大小、起始反应速率、中和碱的能力、稀释后的PH的变化等。其中,电离度的计算、外界条件对弱电解质电离平衡的影响及强弱电解质的比较是命题的热点。
由于相同条件下强弱电解质的导电能力有着本质区别,因此,强弱电解质可通过同条件下电流的大小来确定,这一导电实验是理化学科的结合点。同时弱电解质的有关量也会因电离度发生变化而难以确定其大小,此时常常需用数学思维方法(如极值法)进行处理,因此,这一考点的综合性较强。
应试对策
1.理解电解质和非电解质的概念、电解质的电离及离子方程式的意义、强电解质和弱电解质的概念。
电解质的概念,可从下列几方面加以把握:
(1) 从物质的分类看,电解质属化合物。酸、碱、盐等化合物都是电解质。在这里要把电解质和电解质溶液区分开来。
(2) 从物质的特性看,电解质在一定条件下能导电。电解质导电的原因,是电解质在水溶液或熔化状态下电离产生自由移动的离子。在这里要把化合物溶于水形成溶液,与化合物跟水发生反应生成新物质区分开来。
(3) 从物质的结构看,电解质是具有离子键或强极性键的化合物。离子化合物受热熔化产生自由离子,部分离子化合物或极性键化合物溶于水产生自由移动的水合离子。电解质有强弱之分,有无电离平衡是区分强弱电解质的唯一标志。
2.理解电解质的电离平衡概念,以及电离度的概念。
弱电解质的电离平衡是个动态平衡。依据平衡移动原理,电离度随溶液浓度的增大而下降,随着温度的变化而变化。当温度、浓度一定时,电离度为一常数,可以衡量弱电解质的相对强弱。复习电离度要注意以下两点:
(1) 区分电离度和离子浓度。电离度和离子浓度是既相互联系又相互区别的两个不同概念,绝不能把电离度和离子浓度混同起来。弱电解质在稀释过程中,随着溶液浓度的下降,电离度肯定增大,离子浓度是否增大应做具体分析。如冰醋酸加水稀释时,电离度始终增大,但氢离子浓度先增大后减小。
(2) 区分离子浓度和溶液浓度。弱电解质的离子浓度比溶液浓度要小。在25 C时,1mol/L CH3COOH溶液电离度约为1%,CH3COO-离子浓度是0.01mol/L,仅为溶液浓度的1%。对于一定体积的弱电解质溶液,在研究酸碱性、溶液的pH及与离子浓度有关的化学反应速率时,看溶液中真实存在的有关离子的浓度,而在研究放出气体的总量、消耗金属等其他反应物的量时要看物质的量浓度。
例题
1.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( )
A.1 mol/L甲酸溶液的PH约为2
B.甲酸能与水以任何比例互溶
C.10 ml 1 mol/L甲酸恰好与10 ml 1 mol/LNaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱
解析:A、D 若能说明在相同条件下甲酸只发生部分电离,便可以证明它是弱电解质。1 mol/L甲酸溶液的PH约为2,则c(H+) ≈ 0.01 mol/L,说明甲酸部分电离。在相同条件下,甲酸溶液中自由移动离子数较强酸少,其导电能力比强酸弱,即甲酸只发生部分电离。而B、C与甲酸的电离情况无关。
2.室温时,若0.1 mol/L的一元弱碱的电离度为1%,则下列说法正确的是
( )
A.该溶液的PH = 11 B.该溶液的PH = 3
C.加入等体积0.1 mol/L HCl后所得溶液PH = 7
D.加入等体积0.1 mol/L HCl后所得溶液PH >7
解析:A c(OH-) = 0.1 mol/L×1% = 10-3 mol/L,由Kw求得c(H+) = 10-11mol/L,即得溶液的PH = 11。
3.将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起 ( )
A.溶液的PH增加 B.CH3COOH电离度变大
C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(OH-)减小
解析:A CH3COOH溶液中存在平衡:CH3COOH CH3COO- + H+,加水稀释平衡向正反应方向移动,电离度增大,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,PH增加;加入少量CH3COONa晶体时,平衡向逆反应方向移动,电离度减小,溶液中c(OH-)增大,PH增加。
十、溶液的酸碱性与PH
命题趋势
溶液的酸碱性及PH计算是高考的必考题。这类题能有效地测试考生的判断、推理、运算等思维能力。
考试内容包括:
1.将已知PH的酸、碱按一定比例混合,分析混合后溶液酸碱性或计算溶液的PH值。
2.已知物质的量浓度和体积的酸碱混合,推断混合后溶液酸碱性或计算溶液的PH值。
3.已知混合后溶液的PH值,推断混合前的各种可能,或已知强酸、强碱各自的PH及混合后的PH,求混合时的体积比。
4.中和滴定接近滴定终点时,溶液PH计算。
5.弱电解质的电离度的变化与溶液PH的计算。
近几年出现了以字母表示溶液的PH,已知混合前后溶液的体积求混合后PH,此类题更加突出了运用数学工具来解决化学问题的能力,应引起重视。
应试对策
1.理解水的电离、溶液PH等概念。
从水的电离平衡入手,掌握水的离子积(Kw)、溶液的PH和盐的水解反应。纯水是极弱的电解质,能够微弱电离,存在下列平衡:
H2O + H2O H3O+ + OH- — Q
Kw =[H+][OH-]= 1×10-14 (25 C)
电解质溶液所表现的酸、碱性都可以认为是通过水的电离平衡移动引起的,
酸和碱能抑制水的电离,导致平衡左移;强酸弱碱盐或强碱弱酸盐能促进水的
电离,导致平衡右移,移动结果都造成了溶液中[H+]≠[OH-],从而表现出酸、碱性。
2.了解酸碱指示剂(石蕊、酚酞、甲基橙)在溶液中的颜色变化。
例题:
1.用0.1 mol/L NaOH溶液滴定0.1 mol/L HCl,如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 ml),继续加水至50 ml,所得溶液的PH是 ( )
A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
解析:C 用NaOH溶液滴定盐酸,达到终点时溶液呈中性。“多加1滴(0.05 ml)NaOH溶液,继续加水至50 ml”,相当于将1滴0.1 mol/L NaOH溶液稀释至50 ml,此时溶液中OH-离子浓度为:
c(OH-) = (0.1×0.05)/50 = 1×10-4 (mol/L),
c(H+) = 10-10 mol/L ∴ PH = 10
2.将PH = 1的盐酸平均分成2份,1份加适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,PH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为 ( )
A.9 B.10 C.11 D.12
解析:C 将PH = 1的盐酸加适量水,PH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,PH也升高了1,则可列式10-1×1 – 10-1x = 10-2(1 + x),解得x = 9/11,则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶9/11 = 11∶1
3.25 C时,若体积为Va、PH = a的某一元强酸与体积为Vb、PH = b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va<Vb和a = 0.5 b,请填写下列空白:
(1) a值可否等于3(填“可”或“否”) ,其理由是 。
(2) a值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是 。
(3) a的取值范围是 。
解析:(1)否,若a = 3,则b = 6,溶液显酸性,与题意不符,故a ≠ 3;
(2)否,若a = 5,[H+]a = 10-5 mol/L,则b = 10,[OH-]b = 10-4 mol/L,
= >1,与题意不符,故a ≠ 5;
(3) 7/2<a<14/3
十一、盐类水解
命题趋势
盐类水解问题是高考的常见题型之一,主要以选择题和填空题形式出现。
考查的内容有:
1.盐对水的电离度的影响做定性判断或定量计算;
2.盐溶液蒸干灼烧后产物的判断;
3.PH大小的比较;
4.离子浓度大小的比较等。
另外,判断离子共存、配制溶液、试剂贮存、化肥的混用、物质鉴别推断、某些盐的分离除杂等内容在高考中也涉及到盐的水解。其中命题的热点是离子浓度大小的比较。在高考试题中,特别是选择题,常常将盐类水解与弱电解质的电离、酸碱中和滴定、PH等知识融合在一起,具有一定的综合性。
展望今后,考试题仍会强调知识点的综合,一般不会就单一知识点设计简单试题,题目难度适中。
应试对策
1.理解盐类水解的原理,了解盐溶液的酸碱性
复习盐类水解时,要扣住盐中的“弱”,即弱酸根和弱碱阳离子在水溶液中反应的主线。着重注意下列几个方面:
(1)盐类水解的实质是水的电离平衡正向移动,溶液的PH发生变化,特点是可逆、微弱、吸热。
(2)水解的一般规律是“有弱就水解”(盐的组成中含有弱酸根或弱碱阳离子,就会发生水解),“谁强显谁性”(溶液的酸碱性由相对强的一方决定)。
(3)明确影响盐类水解程度的因素(温度、浓度、加酸或加碱),掌握对盐类水解后酸性或碱性强弱的比较,会分析酸式盐水溶液的酸碱性原因(视电离程度和水解程度的相对性决定)。
2.在分析溶液中微粒之间的等量关系时要抓住电荷守恒和元素的原子个数守恒(即物料守恒)这两个关键。
以Na2CO3溶液为例,它的水溶液里存在着哪些平衡?微粒间存在着哪些等量关系?
Na2CO3溶于水完全电离:Na2CO3 → 2Na+ + CO32-,且存在着如下平衡:
(1) CO32- + H2O HCO3- + OH-;
(2) HCO3- + H2O H2CO3 + OH-; (3) H2O H+ + OH- 。
在Na2CO3溶液里除存在粒子H2O、H2CO3分子外,还有Na+、H+、HCO3-、CO32-和OH-,根据溶液呈电中性这一原则可得电解质溶液中所有阳离子浓度乘以各自化合价的总数后的和等于所有阴离子浓度乘以各自化合价的总数后的和,也就是电荷守恒。据此,在Na2CO3溶液中的电荷平衡式为:
[Na+] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [H+]。另外,由于溶液中[Na+] = 2[CO32-]起始,根据碳原子个数守恒的关系可得[CO32-]起始 = [CO32-] + [HCO3-] + [H2CO3],则有[Na+] = 2[CO32-] + 2[HCO3-] + 2[H2CO3];[OH-] = [H+]起始,则有[OH-] = [H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3]。这就是Na2CO3溶液中的物料守恒,即在电解质溶液中,某一组分的起始浓度应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
例题:
1. 把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:
Ca(OH)2(s) Ca2+ + 2OH-,加入以下溶液可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
解析:B AlCl3溶液水解呈酸性,可使平衡Ca(OH)2(s) Ca2+ + 2OH- 右移,导致Ca(OH)2溶解而减少。
2.等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合液中有关离子的浓度应满足的关系是 ( )
A.[M+]>[OH-]>[A-]>[H+] B.[M+]>[A-]>[H+]>[OH-]
C.[M+]>[A-]>[OH-]>[H+] D.[M+] + [H+] = [OH-] + [A-]
解析:C、D 强碱与弱酸的反应所生成的弱酸根离子在水溶液中发生水解,故A-离子的浓度比M+离子的浓度小。盐MA水解后溶液呈碱性,可知OH-离子的浓度比H+离子浓度大,由于水解是微弱的、可逆的,[A-]应大于[OH-]。由于溶液中的阳离子浓度应与阴离子总浓度相等,总电荷也应相等。
十二、电化学
命题趋势
考查电化学的主要内容有:
1.原电池、电解池和电镀池的电极名称及电极反应式;
2.根据原电池、电解池的电极变化,判断金属活泼性强弱;
3.根据电解时的电极变化,判断电极材料、电解质种类;
4.判断酸、碱、盐的水溶液在电解时PH的变化趋势;
5.对几种新型电池的电极反应的认识和书写;
6.有关电解产物的判断和计算。其中,原电池的工作原理、电解的产物及有关计算是高考的命题热点。
应试对策
1. 理解原电池原理。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法。
原电池是把化学能转变为电能的装置。必须有两个活泼性不同的金属或一个金属与一个(能导电的)非金属做电极,并将其插入电解质溶液中,用导线将两极连接,此时发生氧化还原反应,导线上有电子流动,因而产生电流。电子流出的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电子流入的一极为原电池的正极,发生还原反应。必须会书写电极反应式及总反应式。
金属的腐蚀中电化学腐蚀是主要的,而电化学腐蚀中,吸氧腐蚀又是主要的。防止金属发生腐蚀的基本思想就是阻止被保护金属失去电子,使之不发生氧化反应。
2. 了解电解和电镀的基本原理及应用。
把电能转变为化学能的装置叫做电解池。电解池同样需要有两个电极,与电源正极连接的电极叫做阳极,发生氧化反应;与电源负极连接的电极叫做阴极,发生还原反应。用活泼电极(除Pt、石墨电极外)做阳极,电极材料放电;若用Pt或石墨做电极时,则是电解质溶液中的离子放电,阳离子趋向阴极,在阴极上得电子;阴离子趋向阳极,在阳极上失电子;因此必须掌握阴、阳离子的放电顺序。
例题:
1. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代产生镉污染的镉镍
电池。氢镍电池的总反应式是:H2 + NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述正确的是 ( )
A.电池放电时,电池负极周围溶液的不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化
C.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极
解析:C、D 根据总反应式可列出正负极的半反应:
负极:H2 + OH- e → H2O 正极:NiO(OH) + H2O + e→ Ni(OH)2 + OH-。
选项A从负极反应式可以看出,放电时负极因OH-的介入而被消耗掉。因此,周围溶液的[H+]增大,变小而不是增大。从正极半反应可见,NiO(OH)中的Ni由+3价变成Ni(OH)2中+2价的Ni,应是被还原了而不是被氧化了。
2.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况),从而可知M的相对原子质量为 ( )
A. B. C. D.
解析:C 用惰性电极电解硝酸盐溶液时,两极发生的反应分别是:
阳极:4OH- 4e → 2H2O + O2↑,阴极:Mx+ + xe → M;设m为M的相对原子质量,根据电子守恒原理,得:=, m =
3.下列关于实验现象的描述不正确的是 ( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
解析:C 选项A中组成了原电池,铜片上的H+获得由铁片传递过来的电子产生H2;选项B实为电镀。选项C中发生的反应为:Cu + 2Fe3+→Cu2+ + 2Fe2+,并没有单质铁的析出。选项D中置换出的Cu与Zn、盐酸,构成了原电池,加速2H+ + 2e → H2↑反应,可观察到气泡放出速率加快。
性质
主族最外层电子数 = 最高正价
(除O、F)
核电荷数和核外电子数决定电子得失能力
位同化学性质同
位同化学性质近
左→右 递变性
上→下 递变性、相似性
原子序数 = 质子数 = 荷电荷数
主族序数 = 最外层电子数
周期序数 = 电子层数
位置
结构
Mn O2

放电
充电
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10化学高考综合复习
一、近年上海化学高考试题分析
(一)高考要求及发展趋势
1、从近年上海高考化学命题来看,基础理论所占的分值达30%以上,其中以电解质溶液为重点,一般达20分以上;有机物(主要是烃的衍生物)约为15%;化学计算和化学实验各约占15%~20%;元素及其化合物知识和其它部分(主要是一些简单的物质的量计算、环保和信息题)各约占20%。其中有一点需要说明的是,虽然直接考查元素化合物的知识比较少,但在其余部分的试题中一定是以元素化合物的性质有着密切的关系,所以同学们在复习时不能忽视对物质性质的掌握。
2、加强对实验设计的重视,掌握根据实验原理设计实验的操作步骤、实验所需的仪器和实验数据的处理,并能对实验结果进行自我评价或提出改进意见。
3、重点要能将所学的化学知识进行一些简单的应用,从高考试题的分值比例也可以知道,高考中主要是考查学生对知识的应用能力。
(二)典型试题分析
结合上述分析,我们一起来研究2000~2003年中有关的一些典型例题。
1、原子中各微粒之间的数量关系
(2000年)3、据报道,某些建筑材料回产生放射性同位素氡22286Rn,从而对人体产生伤害。该同位素原子的中子数和质子数之差是 ( )
(A)136 (B)50 (C)86 (D)222
解析:中子数=222-86=136 电子数=质子数=86 ; 中子数-电子数=136-86=50; 答案:B
(2001年)2、美国科学家将两种元素铅和氪的原子核对撞,获得了一种质子数为118、中子数为175的超重元素,该元素原子核内的中子数与核外电子数之差是( )
(A)57 (B)47 (C)61 (D)293
解析:中子数-核外电子数=175-118=57; 答案:A
2、元素周期律
(2000年)25、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为E)如下图所示。试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答下列问题。
1至19号元素气态原子失去最外层一个电子所需能量
能量E(KJ/mol)
2500
2000
1500
1000
500
0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
原子序数
(1) 同主族内不同元素的E值变化的特点是 。
各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的 变化规律。
(2) 同周期内,随原子序数增大,E值增大。但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是 (填写编号,多选倒扣)
E(砷)>E(硒) E(砷)E(砷) E(溴)(3) 估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围
(4) 10号元素E值较大的原因是________________________________________。
解析:
(1) 随着原子序数增加,E值变小。 周期性。
(2) 。
(3) 419 (4) 最外层已达到8电子稳定结构。
(2002)6、有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是
A HF B H3O+ C NaH D H2O2
(2002)25、致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 > >H2O、HF;第三周期 SiH4>PH3> > 。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3 H2S H2O;CS2 CO2 CCl4 CF4 (选填>或<=),于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其它类似的还可以是 。
(4)然而,这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 。但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
(a)①②③ (b)②④⑤ (c)②③④
(2003)25、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列 (填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
1、原子核对核外电子的吸引力 2、形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。 。
②表中X可能为以上13种元素中的 (填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 。
③Y是周期表中 族元素。
④以上13种元素中, (填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
(三)常见的晶体
(2000)2、下列物质属于原子晶体的化合物是( C )
(A)金刚石 (B)刚玉 (C)二氧化硅 (D)干冰
(2001)6、下列物质属于分子晶体的化合物是( C )
A.石英 B.硫磺 C.干冰 D.食盐
(2002)10、水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态的水叙述正确的是
A 水由液态变为玻璃态,体积缩小 B 水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C 玻璃态是水的一种特殊状态 D 玻璃态的水是分子晶体
(四)离子共存问题
(2000)16、下列各组离子在溶液中能大量共存的是( A )
(A)Ca2+、HCO3-、Cl-、K+ (B)Al3+、AlO2-、HCO3-、Na+
(C)Fe2+、NH4+、SO42-、S2- (D)Fe3+、SCN-、Na+、CO32-
(2001)12、下列离子在溶液中因氧化还原反应而不能大量共存的是( A )
A.H3O+、NO3-、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO42- D.Cu2+、NH4+、Br-、OH-
(2002)9、在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是
A NH4+、Mg2+、SO42-、Cl- B Ba2+、K+、OH-、NO3-
C Al3+、Cu2+、SO42-、Cl- D Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-
(五)离子方程式
(2000)10、下列反应的离子方程式错误的是( A )
(A)氯化铝溶液中加入过量的氨水Al3+ + 4NH3·H2O AlO2- + 4NH4+ + 2H2O
(B)用氨水吸收过量的二氧化硫NH3·H2O + SO2 NH4+ + HSO3-
(C)碳酸钠溶液中加入过量的苯酚C6H5-OH + CO32- C6H5-O- + HCO3-
(D)次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳 ClO- + CO2 +H2O HCO3- + HClO
(2001)13、下列反应的离子方程式错误的是( D )
A.向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠
Ca2++2HCO3-+2OH- CaCO3↓+2H2O+CO32-
B.等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2++2OH-+NH4++HCO3- BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
C.氢氧化铝与足量盐酸反应
Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O
D.过量CO2通入氢氧化钠溶液中
CO2+2OH- CO32-+H2O
(2002)19、下列离子方程式书写正确的是
A、FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2→Fe3++2Cl-
B、澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2+十OH-+HCO3-→CaCO3↓+H2O
C、FeS固体放人稀硝酸溶液中:FeS+2H+→Fe2++H2S↑
D、AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-→AlO2-+2H2O
(2003)18、下列离子方程式中正确的是
A 过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-→BaSO4↓+2H2O
B NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++OH-→NH3↑+H2O
C 苯酚钠溶液中通入少量:-O-+CO2+H2O→-OH+HCO3-
D FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl-
(六)氧化还原反应
(2000)24、 KClO3和浓盐酸在一定温度下反应回生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表示为:___KClO3+__HCl(浓) ___KCl+___ClO2 ↑+___Cl2 ↑ + ___ _____
(1) 请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入横线上方)(1、4、2、2、1、2)
(2) 浓盐酸在该容易中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。
只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性
(3)0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为 0.2 mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 2.63 倍。
(2001)23、化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如图1:
(1)在上述有编号的步骤中,
需用还原剂的是_______,需 Na2Cr2O7 CrCl3 Cr(OH)3
用氧化剂的是______(填编号)
(2)在上述循环中,既能与
强酸反应又能与强碱反应的
两性物质是______(填化学式)。 Na2CrO4 NaCrO2
(3)完成并配平步骤的化学
方程式,标出电子转移的方向和数目: 图1 物质转化关系
□Na2Cr2O7+□KI+□HCl □CrCl3+□NaCl+□KCl+□I2+□____
解析:(1), (2)Cr(OH)3
(3)Na2Cr2O7+6KI+14HCl 2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O
(2002)23.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2 → KOCN+2KCl+H2O,被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:
KOCN+ KOH+ Cl2 → CO2 + N2 + KCl + H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯 g。
(2003)23、实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显 价。
(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1molCuI参与反应时,转移电子 mol。
(3)CuI可由Cu2+与I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。
Cu2++ I-→ CuI+ I3-
(八)烃的衍生物
(2000)31.化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应。
B C2H5OH H2SO4(浓) CH3COOH H2SO4(浓) D
A
C3H6O3
E H2SO4(浓) H2SO4(浓) F(六原子化
能使溴水褪色 Δ Δ 合物C6H8 O4)
试写出:
化合物的结构简式:A B D 。
化学方程式:
A E________________________________ 。
A F_____________________________________。
反应类型:A E ,A F 。
解析:A中含有-COOH和-OH
A的分子骨架为:C-C-COOH;则A为:CH3-CH-COOH
OH OH
所以B为:CH3CH(OH)COOC2H5;D 为:CH3CH(COOH)OOCCH3
A E:CH3-CH-COOH H2SO4(浓) △ CH2=CH-COOH+H2O
OH
CH3 O
A F:2 CH3-CH-COOH H2SO4(浓) △ CH-C +2H2O
OH O O
C-CH
O CH3
反应类型:A E 消去 ,A F酯化
(2001)29.为扩大现有资源的使用效率,在一些油品中加入降凝剂J,以降低其凝固点,扩大燃料油品的使用范围。J是一种高分子聚合物,它的合成线路可以设计如下图,其中A的氧化产物不发生银镜反应:
A H2O 反应a CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH=CH2
Cl2
O O O F
OH H3 C C C 烧
CH3-C-COOH [CH2-C-CH-CH ]n 反应p 碱
CH3 COOC16H33 溶
J 液
浓硫酸,△ G
反应b 一定条件 [O]
D 浓硫酸,△ C16H33OH E K △ -H2O H
试写出:
(1) 反应类型:a._____________、b.____________、p.____________。
(2) 结构简式:F.___________、H._____________。
(3) 化学方程式:D→E_______________________________________。
E+K→J_______________________________________。
解析:根据题意和反应a可推知:A为CH3-CH-CH3
OH
根据反应b可知: D为CH2=CH-COOH
CH3
则E为CH2=CH-COOC16H33
CH3
根据 E+K反应生成J可推知K为:CH=CH ,则H为:HOOC-CH=CH-COOH
C C
O O O
所以,可知F为ClCH2-CH=CHCH2Cl
结论:(1)加成 消去 水解(或取代)
(2)见解析。
(3)CH2=CH-COOH+C16H33OH H2SO4(浓) △ CH2=CH-COO C16H33+H2O
CH3 CH3
nCH2=CH-COO C16H33+nCH=CH 一定条件
C C
O O O
O O O
H3 C C C
[CH2-C-CH-CH ]n
COOC16H33
(2002)29、某有机物J(C19H20O4)不溶于水,毒性低,与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好相容性,是塑料工业主要增塑剂,可以用下列方法合成之:
已知:
合成路线:
上述流程中:(ⅰ)反应 A→B仅发生中和反应,(ⅱ)F与浓溴水混合不产生白色沉淀。
(1)指出反应类型:反应② 反应④ 。
(2)写出结构简式:Y F 。
(3)写出B+E→J的化学方程式 。
(4)写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式:
、 、 。
(2003)29、已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐,如:
+H2O
某酯类化合物A是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D。
(1)CH3COOOH称为过氧乙酸,写出它的一种用途 。
(2)写出B+E→CH3COOOH+H2O的化学方程式 。
(3)写出F可能的结构简式 。
(4)写出A的结构简式 。
(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应,消耗Na与NaOH物质的量之比是 。
(6)写出D跟氢溴酸(用溴化钠和浓硫酸的混合物)加热反应的化学方程式:

(九)化学计算
(2000)33、某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30ml,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
盐酸溶液的体积(ml) 30 30 30 30
样品(g) 3.32 4.15 5.18 7.47
二氧化碳的体积(ml) 672 840 896 672
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49g样品进行同样的实验时,产生CO2________mL(标准状况)。
(2)另取3.32g天然样品于3000C加热至完全(3000C时Na2CO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式。
(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:
Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ;NaHCO3 + HCl NaCl + CO2↑+ H2O
由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为____________mol/L。
(4) 依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。
解析:(1)根据表格数据分析可知:3.32g样品与30mL盐酸反应时,盐酸过量,故
2.49 V = 3.32 672 ,V=504(mL)
(2)由题意可知,天然碱含NaHCO3和Na2CO3
n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×112/22400=0.01(mol)
n(Na2CO3)=672/22400-0.01=0.02(mol)
n(H2O)=[0.45-(112/22400)×18]/18=0.02(mol)
所以天然碱组成为:2Na2CO3·NaHCO3·2H2O
(3)Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ;NaHCO3 + HCl NaCl + CO2↑+ H2O
n(Na2CO3)=0.02×7.47/3.32=0.045(mol),n(NaHCO3)=0.0225(mol)
所以,n(HCl)= n(Na2CO3)+n(CO2)=0.045+672/22400=0.075(mol)
C(HCl)=0.075/0.03=2.5(mol/L)
(4)因为n(HCl)=0.075mol,所以
天然碱与盐酸恰好充分反应时的物质的量=0.075/5=0.015(mol),则其质量=4.98g
天然碱与盐酸只发生Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ;则天然碱的物质的量=
0.075/2=0.0375(mol),其质量=12.45(g)
由上述分析可知:04.98≤W≤12.45 V(CO2)=[0.075-(W/332)×2]×22400=1680-134.9W(mL)
W≥12.45 V(CO2)=0
(2001)31、已知Fe2O3在高炉中有下列反应:Fe2O3 + CO 2FeO + CO2
反应形成的固体混和物(Fe2O3、FeO)中,元素铁和氧的质量比用mFe:mO表示。
(1)上述固体混和物中,mFe:mO不可能是 a c (选填a、b、c多选扣分)
(a)21:9 (b)21:7.5 (C)21:6
(2)若mFe:mO=21:8,计算Fe2O3被CO还原的百分率。(33.3%)
(3)设Fe2O3被CO还原的百分率为A%,则A%和混和物中mFe:mO的关系式为(用含mFe、mO的代数式表示)。
A%=_____________。[3- (7/mFe/mO )]
请在下图中画出A%和mFe/mO的关系的图形。
A
100
80
60
40
20
0 1/(mFe/mO)
6/21 7/21 8/21 9/21 10/21
(4)如果Fe2O3和CO的反应分两步进行:
3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 ;Fe3O4 + CO 3FeO + CO2
试分析反应形成的固体混和物可能的组成及相应的mFe:mO(令mFe:mO=21:a,写出a的取值范围)。将结果填入下表。
混和物组成(用化学式表示) A的取值范围
Fe2O3、Fe3O4Fe3O4、FeOFe2O3、Fe3O4、FeO 8(2002)31.硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3
设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题:
(1)1.00mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为 L
(2)55L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为 L
(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。
(4)设FeS2氧化产生的气体混合物为100L,其中O2为aL,SO2为bL。
① 写出a和b的关系式
② 在右图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)
说明:为方便作图,纵坐标用13b表示
(2003)30、超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO由于反应不完全,氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量,进行了以下两个实验:
(1)称取10.00g样品,将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干,AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2,并放出氨气3.36L(标准状况)。
①上述反应的化学方程式为 ;
②该样品中的A1N的质量分数为 。
(2)另取10.00g样品置于反应器中,通入2.016L(标准状况)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AIN不跟O2反应)。该样品中含杂质炭 g。
31、合成氨原料可以由天然气制取。其主要反应为:CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)
(1)1m3(标准状况)CH4按上式完全反应,产生H2 mol。
(2)CH4和O2的反应为:2CH4(g)+O2(g)→2CO(g)+4H2(g)
设CH4同时和H2O(g)及O2(g)反应。1m3(标准状况)CH4按上述两式完全反应,产物气体的体积V(标准状况)为 。
(3)CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如下表:
气体 CO H2 N2 O2
体积(L) 25 60 15 2.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)/V(N2)。
(4)若CH4和H2O(g)及富氧空气混合反应的产物中,V(H2)/V(N2)=3︰1 (合成氨反应的最佳比),则反应中的H2O(g)和富氧空气的体积比为何值
二、高中化学热点解析
(一)原子结构
1、考试要求说明
设置新情景,给予 A Z X,计算质量数(A)、质子数(Z)、中子数(N)和核外电子数的有关量或相互关系。
2、例题分析
例题1:同位素并不只限于放射性元素,而是一种普遍现象,在1912年汤姆生(J.J.Thomson)第一次发现氖的稳定同位素22 10 Ne,该原子的中子数与质量数之和是( )
A.34 B.32 C.22 D.12
解析:∵中子数=22-10=12,质量数=22,∴中子数+质量数=34,答案为A
(二)元素周期律
1、考试要求说明
元素周期律的发现,其本身是充分应用了归纳、总结法,而根据素质教育的要求之一就是要培养学生的资料处理能力,近来通过元素周期律来考核学生这方面的能力是高考的一个热点。
2、例题分析
例题2:不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示,若x值越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成为负电荷一方;若两种非金属元素原子的x值相差越大,在形成的化合物中共价键的极性就越强。下面是原子序数为3~19号元素的x值(稀有气体元素除外):
元素 Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K
X值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.04 3.44 3.98 0.93 1.31 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 0.82
(1)推测x值与原子半径的关系是 。
这些主族元素x值这种变化特点体现了元素性质的 变化规律。
(2)通过分析x值的变化规律,估计Ca的x值范围: (3)次卤酸(HXO)的电子式 (卤素原子用X表示):根据上表x值,可判断在次氟酸(HFO)中,元素F、O的价态分别为 、 。
解析:(1)原子半径越大,x值越小。
(2)0.82.. ..
(3) H:O :X : -1、0
.. ..
(三)化学键和晶体
1、考试要求说明
主要会书写一些常见物质的电子式,知道常见物质的分子极性和晶体类型。
2、例题分析
例题3:判断下列物质的电子式,书写正确的是( )
H
..
A.氨气 H:N:H B.氮气 :N::N:
..
H
H H
.. .. .. .. ..
C.乙烯H: C :C : H D.二氧化碳 :O :C :O :
.. .. .. .. ..
(四)化学反应速度和化学平衡
1、考试要求说明
要求我们能对有关化学反应速度和化学平衡的图象、表格以及所提供的新信息加以综合应用。
2、例题分析
例题4:在一定条件下,氨气和氮氧化物NOx(1≤x≤2)能发生氧化还原反应。现将一定量的氨气和氮氧化物充入一真空的恒容密闭容器中,保持恒定温度,使这反应进行并达到平衡。
(1)配平化学反应方程式,并标出电子转移的方向和总数。(系数和电子转移总数可用关于x的代数式表示)
NH3(g)+ NOx N2(g)+ H2O(g)
(2)氨气的反应速率v(NH3)与时间t的关系如下图所示。已知氨气的初始反应速率m = 0.22mol/L.min,常数p=250,且瞬时速率v(NH3)=m-1 2P t2,反应中氨气的瞬时速率与氨气的存留浓度C(NH3)的关系为v(NH3):C(NH3)= 1:6(数值)。试在下表至中填出v(NH3)和C(NH3)数值。
v(NH3)(mol/L.min)
m
5 10 t(min)
t(min) v(NH3)(mol/L.min) C(NH3)(mol/L)
0 0.22
5
平衡时
(1) 若起始混合气体的总浓度为2.5mol/L,在恒温、恒容条件下达到平衡,测得压强是起始的1.28倍,则NOx中的x的值为 。若NOx中只有NO和NO2,则NO和NO2的体积比为 。
(2) 设x为2,写出该反应的平衡常数(Kc)的数学表达式 。
解析:
(1) 2x NH3(g)+ 3 NOx (x+3/2)N2(g)+ 3x H2O(g)
(2)C(NH3)=0.22×6=1.32
v(NH3)= m-1 2P t2=0.22-1/(2×250)×52=0.17
C(NH3)=0.17×6=1.02
v(NH3)=m-1 2P t2 =0.22-1/(2×250)×102=0.02
C(NH3)=0.02×6=0.12
t(min) v(NH3)(mol/L.min) C(NH3)(mol/L)
0 0.22 1.32
5 0.17 1.02
平衡时 0.02 0.12
(3)起始时C(总)=2.5,平衡时C(总)=1.28×2.5=3.2
2x NH3(g)+ 3 NOx (x+3/2)N2(g)+ 3x H2O(g) △
2x 2x-3/2
1.32-0.12 3.2-2.5
x =1.8
NO:1 0.2
1.8
NO2:2 0.8
NO/NO2=1/4
(4)8NH3+6NO2 7N2+12H2O
Kc= [N2]7[H2O]12 [NH3]8[NO2]6
(五)离子共存和离子反应方程式
1. 考试要求说明
能正确判断一定物质的量反应物之间的离子方程式的正误。
2.例题分析
例题5:下列离子方程式中,正确的是( )
A.将等浓度的CuSO4溶液和Na2S溶液,等体积混合:
Cu2++S2-+2H2O Cu(OH)2↓+H2S↑
B.将过量SO2气体通入次氯酸钙的饱和溶液:
2SO2+Ca2++2ClO-+2H2O CaSO4↓+2Cl-+4H++SO42-
C.在石灰乳中加入胆矾配制波尔多液:
Ca(OH)2+Cu2+ Cu(OH)2↓+Ca2+
D.0.02mol/L的(NH4)3PO4溶液与0.03mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合并加热:
2NH4++3Ba2++2PO43-+2OH- △ Ba3(PO4)2↓+2NH3↑+2H2O
解析:6NH4++2PO43-+3Ba2++6OH- △ Ba3(PO4)2↓+6NH3↑+6H2O
答案:B
例题6:已知3Br2+6FeCl2 → 4FeCl3+2FeBr3 。则112mlCl2(S.T.P.)通入10ml 1mol/L的FeBr3溶液中发生反应的离子方程式正确的是( )
(A)Cl2+2Br- → 2Cl-+Br2
(B)Cl2+2Fe2+ → 2Cl-+2Fe3+
(C)2Fe2++2Br-+2Cl2 → 2Fe3++Br2+4Cl-
(D)2Fe2++4Br-+3Cl2 → 2Fe3++2Br2+6Cl-
解析:n(Cl2)=0.005mol,n(Fe3+)=0.01mol
答案:B。
(六)盐类水解
1、考试要求说明
掌握几种离子同时水解时相互影响;盐电离出的其它离子对发生水解离子水解平衡的影响。
2、例题分析
例题7:在物质的量浓度均为1mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2的五种溶液中,分别测得它们的C(NH4+)依次为a、b、c、d、e(单位mol/L),则C(NH4+)由大到小的正确顺序为( B )
A.d>c>e>a>b B.e>a>b>d>c C.b>d>e>a>c D.d>b>a>c>e
(七)氧化还原反应
1、考试要求说明
掌握有两种元素化合价发生变化的配平,并根据反应进行一些简单的计算。
2、例题分析
例题8:铂(Pt)能溶于王水(浓硝酸与浓盐酸体积比1:3混合液)中,反应后生成H2PtCl6,同时伴有无色气体生成,该气体接触空气后即呈红棕色。
写出铂(Pt)溶于王水的化学方程式并标出电子转移方向和数目。
__________________________________________________________
当有8mol电子转移时,有______mol________被还原;还原剂是_________。
解析: 12e
3Pt+18HCl+4HNO3 3H2PtCl6+4NO↑+8H2O
8/3mol HNO3 Pt
(八)有机物
1、考试要求说明
分析上海近年高考有机物合成的命题,主要集中在以“酯”为中心的合成。
2、例题分析
例题9.已知:
R1 H R1 H
C=C O3 Zn/H2O C=O+O=C-R
R2 R R2
C=O+HCN -C-OH
CN
R-CN H2O H+ R-COOH
现有分子式为C10H12的某液态有机物A,经下列变化可制成丁香剂和有机玻璃。
[O] 芳酸D
B 浓H2SO4 △ -COOCH2-
A O3 Zn/H2O [H] 芳醇E 丁香剂
C HCN F H2O H+ G CH3OH H2SO4△ CH2=C-COOCH3 加聚 有机玻璃
CH3
(1)写出有机物的结构简式:
A_______________,B______________,C_______________,
D_______________,E______________,F_______________。
(2)写出D与E反应的化学方程式:
____________________________________________________。
(3)写出有机物G变为有机玻璃的两步反应的化学方程式:
_____________________________________________________,
_____________________________________________________。
解析:D: -COOH;E: -CH2OH; B: -CHO
OH OH
C:CH3COCH3;F:CH3-C-CH3;G:CH3-C-CH3
CN COOH
(九)化学实验
1、考试要求说明
化学实验考核的重点之一是实验设计和实验评价。我们在设计实验时应以化学的基本知识和基础理论为依据,也就是我们设计实验思考的出发点,只有把握基本的化学原理或有关的化学反应,才能将实验设计逐步细化,从而确定实验步骤及实验所需的相关仪器。
2.例题分析
例题10:甲、乙两实验研究组,研究FeSO4的化学性质,两组的实验方案如下:
甲:在大的硬质试管中倒入4~5mLFeSO4溶液;
用尖咀滴管吸取经煮沸、静置、冷却后NaOH溶液;
在FeSO4溶液中逐滴滴入NaOH溶液。
乙:在大的硬质试管中倒入2~3mL苯;
再缓缓倒入4~5mLFeSO4溶液;
向试管中投入一粒绿豆大小的金属钠。
试回答:
(1)甲、乙两方案的第步中,都可观察到的现象:_______________________。
(2)请你评价“乙方案优于甲方案”的原因(简答):_____________________。
(3)乙方案实验时,可用眼睛直接观察到的现象有:
_________________________
(4)乙方案实验时,发生的有关化学方程式:
(5)乙方案实验结束时,用尖咀滴管将苯吸去,这时可观察到的现象是(简答):
用化学反应方程式说明其原因:

解析:(1)有沉淀生成。
(2)用苯作液封,又有H2作还原剂,可避免Fe(OH)2被氧化。
(3)钠粒下沉 钠与Fe(OH)2溶液接触有气泡产生
白色絮状沉淀 钠不断上升、下降,直至反应结束
(4)2Na+2H2O →2NaOH+H2↑;FeSO4+2NaOH → Fe(OH)2↓+Na2SO4
(5)白色沉淀迅速由浅绿色深绿色最后变为棕色
(十)化学计算
1、考试要求说明
化学计算着重考核学生的分析问题解决问题的能力,尤其是对数据的处理能力。
2、例题分析
例题11:某学校化学实验室有NaOH和NaAlO2的固体混合物,称取样品五份,分别逐滴加入相同浓度的硫酸50.0mL,产生沉淀的质量(已干燥)如下表:
实验组别编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
硫酸溶液体积(mL) 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0
样品(g) 3.66 1.83 1.22 0.610 0.488
沉淀质量(g) 0 x 0.780 y 0
上表数据中,0.780g是生成沉淀最大值。请计算填充:
(1)原混合物中,NaOH和NaAlO2的物质的量之比是 ,硫酸的物质的量浓度为 mol/L。
(2)上表中x = g,y = g。
(3)若取上述a g混合物,溶于水配成溶液,逐滴加入上述相同浓度的硫酸溶液的体积50.0mL,生成沉淀m g,请把有关数据填入下表。
a的取值范围(g) m的值(g)(用a表示)
A≥2.44
0.488≤a≤1.22
解析:(1)根据题意:1.22g样品中含n(NaAlO2)=0.780/78=0.01(mol)
则n(NaOH)=(1.22-0.01×82)/40=0.01(mol)
所以,n(NaOH):n(NaAlO2)=1:1
加入硫酸后溶液中:n(Na+)=0.02(mol) 则n(SO42-)=0.01(mol)
所以,C(H2SO4)=0.01/0.05=0.2(mol/L)
(2)样品为1.83克时,设NaOH和NaAlO2的物质的量均为n1 mol
则40n1+82n1=1.83 n1=0.015(mol)
加入硫酸后溶液中:n(Na+)=0.03(mol) n(SO42-)=0.01(mol)
则n(AlO2-)=0.03-0.01×2=0.01(mol)
所以n[Al(OH)3]=0.015-0.01=0.005(mol) x=0.005×78=0.39(g)
(3)n(H2SO4)=0.01(mol)
①Al元素恰好全部以AlO2-形式存在
则n(Na+)=n(AlO2-)+2n(SO42-)=n(Na+)/2 + 2n(SO42-)
所以n(Na+)=0.04(mol) 则n(NaOH)=0.02(mol) n(NaAlO2)=0.02(mol)
a=0.02×40+0.02×82=2.44(g)
②Al元素恰好全部以Al(OH)3存在
n(Na+)=2n(SO42-)=2×0.01=0.02(mol)
n(NaOH)=0.01(mol) n(NaAlO2)=0.01(mol)
a=0.01×40+0.01×82=1.22(g)
③Al元素恰好全部以Al3+形式存在
n(Na+)+3n(Al3+)=2n(SO42-) n(Na+)+3/2 n(Na+)=2×0.01 n(Na+)=8×10-3
n(NaOH)=4×10-3(mol) n(NaAlO2)=4×10-3(mol)
a=4×10-3×40+4×10-3×82=0.488(g)
所以可分析得有4种情况
当a≥2.44时,m=0
1.22≤a≤2.44时,则硫酸不足量,但使NaOH完全反应,NaAlO2部分反应
n(AlO2-)+2n(SO42-)=n(Na+)
a/122-n[Al(OH)3]+2×0.01=a/122×2 n[Al(OH)3]=0.02-a/122(mol)
0.488≤a≤1.22时,
则硫酸过量,但没有使Al(OH)3无法沉淀
3n(Al3+)+n(Na+)=2n(SO42-) 3(a/122-n[Al(OH)3])+2×a/122=2×0.01
n[Al(OH)3]=(a/122) ×5/3-0.02/3(mol)
a≤0.488时, m=0
所以
a的取值范围(g) m的值(g)(用a表示)
a≥2.44 0
1.22≤a≤2.44 (0.02-a/122)×78
0.488≤a≤1.22 [(a/122)×5/3-0.02/3]×78
a≤0.488 0
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