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江苏省扬中高级中学2008-2009年度高一化学竞赛辅导资料
高一化学竞赛辅导与训练
HYPERLINK "http://www./wl/services/S1790.5/translation wl_srclang=en&wl_trglang=zh_cn&wl_rurl=http%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FZirconium&wl_url=http%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FImage%3ACZ_brilliant.jpg" \o "立方体氧化锆， ZrO2"
第一章 物质结构
第一节 原子结构
1、 初赛竞赛大纲要求：
核外电子运动状态。用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子），核外电子排布（构造、原理）。电离能和电负性。
2、 主要知识点：
1．原子核
（1）原子的组成 原子核和核外电子构成
（2）原子核的组成 质子（p）和中子构成
（3）质量数（A） 数值上等于质子数（Z）和中子（N）数之和，是质子和中子相对质量之和取其整数值。A=P+N
（4）原子符号
2．核外电子排布规律
（1） 电子层（n）、电子亚层（l）、电子云形状和伸展方向（m）、电子自旋(ms)
（描述电子运动状态的4个量子数）
n l m ms 每层轨道数 每层最多容纳电子数
符号 取值 符号 取值 符号 取值 取值
K 1 1s 0 s 0 -1/2、1/2 1 2
L 2 2s、2p 1 p -1、0、1 1+3=4 8
M 3 3s、3p、3d 2 d -2、-1、0、1、2 1+3+5=9 18
N 4 4s、4p、4d、4f 3 f -3、-2、-1、0、1、2、3 1+3+5+7=16 32
…… …… n-1 g 9 …… ……
（2）能级 a. 1s、2p、3d、4f等各表示1个能级，它由n和l决定
（3）能级交错 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序，能量由低到高
（4）轨道 由n、l、m决定的空间区域
（5）核外电子排布规律
a. 能量最低原理 按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序填入电子
b. 泡利不相容原理 同一原子中找不到运动状态完全相同的两个电子，即1 个轨道最多容纳2个电子
c. 洪特规则及特例 电子尽可能占有最多的等价（能量相同的）轨道 电子在填入轨道时，半满、全满、全空状态时更稳定
（6）表示核外电子排布的方法
a. 原子结构简图
b. 电子排布式
c. 轨道表示式
例如：用轨道表示式表示7、17、24、26、29号元素的核外电子排布
3．电离能与电负性
（1） 电离能（I） 从气态原子上失去1个电子变成+1价气态阳离子所需要的能量叫第1电离能，用I1表示；从+1价气态阳离子失去1个电子变成+2价气态阳离子所需要的能量叫第2电离能，用I2表示等。从电离能的突变可以推断出电子是分层排布的。
（2） 电负性 原子在分子中吸引成键电子能力相对大小的量度。
3、 常见题型
例1（2003年初赛）在正确选项上圈圈
3－1 下列化学键中碳的正电性最强的是
A. C－F B. C－O C. C－Si D. C－Cl
3－2 电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是
A. 稀有气体 B. 过渡元素 C. 主族元素 D. 稀土元素
3－3 下列离子中最外层电子数为8的是
A. Ga3+ B. Ti4+ C. Cu+ D. Li+
例2：（98年竞赛初赛题）
迄今已合成的最重元素是112号，它是用高能原子轰击的靶子，使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能α粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含153个中子的同位素。（7分）
（1）112号是第几周期第几族元素？
（2）它是金属还是非金属？
（3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？
（4）写出合成112元素的反应式（注反应式中的核素要用诸如31H、等带上下标的符号来表示，112号元素符号未定，可用M表示）。
例3（2002年初赛）最近有人用高能26Mg核轰击Cm核，发生核合成反应，得到新元素X。研究者将X与氧气一起加热，检出了气态分子XO4，使X成为研究了化学性质的最重元素。已知的X同位素如下表所示，上述核反应得到的核素是其中之一，该核素的衰变性质保证了其化学性质实验获得成功。
质量数 半衰期 衰变方式
263 1s 释放α粒子
264 0.00008s 释放α粒子；或自发裂变
265 0.0018s 释放α粒子；或自发裂变
266 不详 不详
267 0.033s 释放α粒子；或自发裂变
268 不详 不详
269 9.3s 释放α粒子
1．X的元素符号是 。
2．用元素符号并在左上角和左下角分别标注其质量数和质子数，写出合成X的核反应方程式（方程式涉及的其他符号请按常规书写）。
[能力训练]
1.某主族金属元素的阳离子，核外电子层数与该金属原子相同，但最外层只有2电子，次外层达稳定结构，这种离子具有显著的还原性，则这种金属离子可能是：
　　A Mg2+ B Fe2+ C Sn2+ D Pb2+
2．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>Y。W原子的最外层没有p电子，X原子核外s电子与p电子数之比为1：1，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1：1，Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个。则：
　（1）四种元素原子半径大小依次为：
　（2）W、X元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为 。（用分子式表示）
3、1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第__周期第__族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是__（气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第__周期第____族元素。
第二节 元素周期律和元素周期表
一、初赛竞赛大纲要求：
（1） 主族与副族。
（2） 主、副族同族元素从上到下的性质变化一般规律；同周期元素从左
到右的性质变化一般规律；
（3） s、d、ds、p、f－区。
（4） 元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价
电子数）的关系。
（5） 最高化合价与族序数的关系。
（6） 对角线规则。
（7） 金属性、非金属性与周期表位置的关系。
（8） 金属与非金属在周期表中的位置。
（9） 半金属。
（10）主、副族重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见化合价及主要形态。
（11） 过渡元素、铂系元素的概念。
二、主要知识点：
1．元素周期表的结构
（1）周期：把具有相同的电子层数而又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素，叫做一个周期。周期的序数就是该元素原子具有的电子层数。元素周期表中共有 7 个周期。第一、二、三周期为短周期，第四、五、六周期为长周期，第七周期为不完全周期。
（2）族：元素周期表中共有 18 个纵行。除第 8 、 9 、 10 三个纵行叫做第Ⅷ族外，其余 15 个纵行，每个纵行称为一族，并分为主族和副族。
7个主族，7个副族，一个第Ⅷ族，一个 0 族，共 16 个族。
（3） 区，划分为 s 、 p 、 d 、 ds 和 f 五个区
（4） 折线：金属与非金属的分界线
（4） 外围电子构型
（5）各周期元素的数目
2、元素周期律
（1）原子半径
（2）化合价
（3）第一电离能、电负性
3、结构与性质的关系
（1）元素的金属性和非金属性
（2）金属元素、非金属元素跟结构之间的关系
4．化合价与结构的关系
[能力训练]
一、选择题
1．由X和Y一种元素组成的化合物A和B，已知A中含X44%，B中含X34.5%，若A的分子式用XY2表示时，B的分子式是（ ）
A. XY B. X2Y C.X3Y D.XY3
2. 下列原子或离子电子层结构中，具有最多未成对电子的是（ ）
A. N B. Cl C. Cr D.Fe2+
3．同周期的ⅡA族元素与ⅢA族元素的原子序数之差为（ ）
A．一定是1 B. 可能是1或11或25
C. 一定是11 D. 可能是11或25
4．主族元素X的原子最外层电子排布式为（n+1）sn(n+1)p(n+3)，Y元素的原子最外层电子排布式为msm-1mpm，则X和Y组成的化合物的化学式可能是（ ）
A. XY3 B. XY5 C.YX3 D.YX5
5．X、Y是短周期元素，两者能形成化合物X2Y3已知X的原子序数为n，则Y的原子序数不可能是（ ）
A. n+3 B. n+1 C. n+5 D. n-5
6．在第四周期元素中，最外层只有1个成单个电子的元素共有（ ）
A. 6种 B. 5种 C. 4种 D. 3种
7．下列外围电子排布的微粒所形成的气态氢化物最不稳定的是（ ）
A. 2s22p4 B. 2s22p2 C. 3s23p2 D. 3s23p4
8．关于原子的电子层结构描述中单指碳原子的是（ ）
A. 原子核外电子具有3种不同的运动状态
B. 最外层电子数是次外层电子数的2倍
C. 最外层p电子数与次外层电子数相等
D. 原子核外电子共占居了6个轨道
9．自然界中在数量种类上均占绝对优势的是（ ）
A．离子化合物 B. 共价化合物 C. 单质 D. 电解质
10．下列电子式正确的是（ ）
A．H+[:S:]2-H+ B.[:O:H]- C.Na:Cl: D.[ :O:]-H
11．原子序数为82的元素在周期表中的位置是（ ）
A.第六周期第六主族 B. 第五周期ⅥB族
C.第六周期ⅣA D. 第六周期ⅣB族
12．有a、b、c、d四种元素，a、b的阳离子与c、d的阴离子具有相同的电子层结构，a的阳离子的正电荷数小于b的阳离子；c的阴离子负电荷数大于d的阴离子，则它们的离子半径的关系是（ ）
A. a＞b＞c＞d B. b＞a＞d＞c C. c＞a＞d＞b D. c＞d＞a＞b
13．有aXn-和bYm+两种离子，它们的电子层结构相同，下列关系式或化学式正确的是（ ）
A. a-n=b+m B.氢化物HnX或XHn C.a+n=b-m D. 氧化物YOm
14．最外层电子结构为ns2np1的金属w克与过量的稀H2SO4反应生成V升氢气（标准状况下）则此金属的原子量为（ ）
A. 22.4w/V B.33.6w/V C. V/22.4w D. V/33.6w
15．下列元素的最高价氧化物溶于水，形成的含氧酸的酸性最强的是（ ）
A.原子的L电子层p轨道只填了2个电子的元素
B.外围电子为3s23p4的元素
C.第三周期有7个价电子的元素
D.3p轨道电子半充满的元素
16．下列叙述中正确的是（ ）
A.39K+和40Ca2+微粒中的中子数和电子数都相等
B.D2和He在同温同压时，若体积相等则质量不相等
C.原子的最外层电子排布相同的主族元素，化学性质一定相似
D.最外层电子层（L层）上只有一个空轨道的原子和最外电子层（M层）上也只有一个空轨道的原子。彼此的化学性质一定相似
17．同一主族的X，Y，Z三种元素，已知最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是H3XO4＜H3YO4＜H3ZO4，下列推断正确的是（ ）
A. 元素有非金属性强弱：X＞Y＞Z
B. 气态氢化物的稳定性：XH3＞YH3＞ZH3
C. 水溶液的pH值：Na3XO4＜Na3YO4＜Na3ZO4
D. 原子量：X＞Y＞Z
18．若发现114号元素X，它的最外层电子构型为7s27p2，则下列叙述正确的是
A. X有稳定的气态氢化物XH4 B. X应为金属元素
C. X应为非金属元素 D. X的最高价氧化物为XO２
19．下列叙述正确的是（ ）
A．离子键只存在于离子化合物，不存在于共价化合物中
B. 由于键能大，所以通常状况下，惰性气体难于发生化学反应
C. 氯化钠的熔化，需要破坏化学键
D. 硝酸钾溶于水，不需要破坏化学键
20．甲、乙均为主族元素，如果甲的某一种微粒比乙的某一种微粒的半径大，则下列说法肯定错误的是（ ）
A. 甲、乙同周期，A的原子序数比B的小，两种微粒均为原子
B．甲、乙同主族，甲的原子序数比乙大，两种微粒均为原子
C．甲、乙同周期，甲的原子序数比乙大，甲为阴离子
D．甲、乙同周期，甲的原子序数比乙大，甲为阳离子
21．有A、B两种短期元素，两者能组成A2B3化合物，已知A的原子序数为n，则B的原子序数可能是（ ）
A．n+1 B. n-6 C. n+3 D. n+4
22．镭在元素周期表中第七周期ⅡA族，下列关于镭的性质描述中不正确的是 A．在化合物中是+2价 B. 单质能使水分解、放出H2
C．氢氧化物是两性 D. 碳酸盐难溶于水
23．元素A原子的2p亚层上有两个未成对电子，元素B原子的3p亚层上也有两个未成对电子，A、B两元素的单质相互反应可生成BA2化合物，则此化合物的分子量可能为（ ）
A. 44 B. 60 C. 64 D. 76
24．SF6是一种无色气体，具有很强的稳定性，可用于灭火。
SF6的分子结构如图，呈正八面体型。如果F元素有两种
稳定的同位素，则SF6的不同分子种类为（ ）
A．6种 B. 7种
C. 10种 D. 12种
25．元素X的M层上成对与不成对的电子数分别比Y元素的M层上的成对与不成对电子数多两个和少一个，则X、Y形成的化合物分子组成是（ ）
A. YX2 B. YX3 C. Y2X3 D. YX
二、填空题
26．气态氢化物XH3在标况下密度为1.518克/升，它的摩尔质量为 。X为第 周期 族元素，X元素的名称是 ，X的最高价氧化物的分子式 ，XH3的电子式是 。
27．某元素A的原子核内中子数为其质量数的50%，在气态氢化物中含A为75%，最高氧化物中含氧为73%，则A是 元素。
28．请写出五种化学性质不同的物质的分子式，这些分子式都各具有10个电子。它们的分子式是 、 、 、 、 。
29．元素X的原子最外层电子排布为：nsnnpn+1，原子中能量最高的是 电子，其电子云在空间有 个方向，元素X的名称是 。它的氢化物的电子式 ，氢化物分子结构是 形，该氢化物可与H+离子以 键结合。
30．已知A、B、C、D、E是原子序数由小到大且小于18的五种元素，其中B、C在同一周期，B、C、D、E各元素的原子内层已填满电子，B、C原子的最外层有2个未成对电子，A、D、E原子都有一个未成对电子，A与B、B与E都能形成非极性分子化合物，D与E生成离子化合物。
依次写出元素的名称
A． B． C． D． E．
31．X、Y、Z是20号以内的元素，其原子序数X＞Y＞Z，原子的最外层电子数X＞Y＞Z，均有未成对电子，且未成对电子数之和比X原子的核外电子数少2个，这三种元素可组成离子化合物W，由此可推断X是 ，Y是 ，Z是 ， W的化学式是 。
三、计算题
32．某元素的最高价氧化物的水化物的分子式为HxROy，气态氢化物的分子式为H2R，已知1摩尔HxROy比1摩尔H2R质量多64克，又知1摩尔HxROy中R的原子核外电子总数比1摩尔HxROy中氢原子和氧原子核外电子总数少18摩尔，求R的原子序数，并写出其最高价氧化物水化物和气态氢化物的分子式。
33、假如将我们所处的三维世界变成二维的世界，但三维世界的基本原理仍适用于二维世界，请画出二维世界的周期表的前四个周期。
第三节 分子结构
4、 初赛竞赛大纲要求：
（1）路易斯结构式（电子式）。
（2）价层电子互斥模型对简单分子（包括离子）立体结构的预测。
（3）杂化轨道理论对简单分子（包括离子）立体结构的解释。
（4）共价键。 键和 键。大 键。共轭（离域）的一般概念。等电子体的一般概念。
5、 主要知识点：
1．化学键的概念及化学键的分类
2．离子键
（1）离子键的概念
（2）用电子式表示离子化合物的结构和形成过程
例：用电子式表示下列离子化合物的结构
Na2S、MgCl2、KOH、Na2O2、CaC2、Mg3N2、K2S2、CH3ONa、NH4Cl、NaCN。
3．共价键
（1）共价键的概念
现代价键理论（简称VB法）
①基本理论
②共价键的饱和性
③共价键的方向性
④共价键的分类：
（1）按共用电子对数目
（2）按共用电子对是否偏向某一原子
（3）按共用电子对来源
（4）按原子轨道的重叠方式
（2）用电子式表示共价化合物的分子结构和形成过程
例：用电子式表示下列分子、原子团或离子的结构
N2、NH3、H2O2、C2H4、CH2O、HClO、CH3+、NH2-、-OH、H3O+。
H2SO4、H3PO4、HNO3
3．极性共价键和非极性共价键及极性强弱的判断
（1）极性键和非极性键
（2）偶极矩
（3）极性大小判断
例：比较下列共价键的极性强弱
（A）C—N和C—O
（B）O—C和O—N
（C）S—H和Se—H
（D）P—F和P—Cl
4、价层电子互斥模型对简单分子（包括离子）立体结构的预测。
5、杂化轨道理论对简单分子（包括离子）立体结构的解释
杂化轨道理论
在成键过程中，同一原子中能量相近的某些原子轨道可重新组合成相同数目的新轨道，这一过程称杂化。杂化后形成的新轨道称杂化轨道。
杂化轨道理论要点：
（1）原子在成 键 时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
（2）参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。
（3）杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增加。
s和p原子轨道杂化：
ns、 n p 原子轨道能量相近，常采用sp型杂化。有下列三种杂化轨道的类型：
类型 轨道数目 空间构型 实例
spsp2sp3 234 直线三角平面四面体 HgCl2、BeCl2BF3CCl4、NH3、H2O
根据各杂化轨道中所含各原子轨道成分是否相同，又分为等性杂化和不等性杂化。例如，在NH3分子形成时N原子采取了sp3不等性杂化，形成的4个杂化轨道中有1个轨道中有1对孤对电子，其余3个轨道各有1个不成对电子，孤对电子所在轨道s成分多些，能量低些，与其余3个轨道不同等。孤对电子不参与成键，所以NH3分子的空间构型为三角锥形。孤对电子对成键电子对的斥力较大，所以∠HNH小于正四面体中键间夹角。
价层电子对互斥理论
应用该理论可预测一些非过渡元素，ABm型简单分子或离子的空间构型。
理论要点：
（1）价层电子对尽可能远离使相互间斥力最小。常采取下列排布方式。
价层电子对数 2 3 4 5 6
空间构型 直线形 等边三角形 正四面体 三角双键 正八面体
（2）根据中心原子（A）的价层电子对数确定电子对的空间排布，再根据中心原子的孤对电子数及其所在位置推出ABm分子的空间构型。
（3）电子对之间斥力大小顺序是：
孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
在考虑价层电子对排布时需选择最少数目的90度角的孤对-孤对排布。
计算价层电子对数和孤对电子对数的方法：
价层电子对数=(A原子的价层电子数+ B原子提供的形成共价单键的
电子数±离子的电荷数)
（规定B原子为氧族元素时不提供电子）
孤对电子对数=价层电子对数―成键电子对数
[能力训练]
1、下列不属于离子化合物的是（ ）
A．Na2O2 B．CaF2 C．SO2 D．Ba(OH)2
2、下列电子式中错误的是（ ）
3、X－、Y+、Z2－、W－四种离子的电子层数为n或(n－1)，离子半径Z2－> W－> X－> Y+，则四种元素的质子数为（ ）
A．W>Z>Y>X B．Z>W>Y>X
C．X>Y>Z>W D．X>Y>W>Z
4、A元素的最高正价和负价的绝对值之差为6，B元素和A元素的原子次外层都有8个电子，BA2在水溶液中电离出电子层结构相同的离子，则BA2是（ ）
A．MgF2 B．CaCl2 C．K2S D．Na2O
5、离子半径最接近下列（ ）
A．2×10－8米 B．2×10－10米
C．2×10－10厘米 D．2.5×10－5米
6、下列叙述错误的是（ ）
A．原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键。
B．键长越短，该键越稳定。
C．键能越大，表示该键越稳定。
D．键角越大，表示该分子越稳定。
7、下列各组物质中，化学键类型不同的是（ ）
A．NaCl和HNO3 B．H2O和NH3
C．CaF2和CaCl D．CCl4和Na2O
8、已知氢分子键能436 kJ/mol，氧分子的键能493 kJ/mol，氯分子的键能247 kJ/mol，氮分子的键能946 kJ/mol，则下列途述正确的是（ ）
A．N—N键能为kJ/mol。
B．氮分子中的共价键比氢分子中共价键键长短。
C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的。
D．氮分子比氯分子稳定。
9、下列说法中正确的是（ ）
A．原子和其它原子形成共价键时，其共价键数一定等于原子的价电子数。
B．离子化合物中只有离子键，共价化合物中只有共价键。
C．氨分子中氢、氧原子的化合价均已饱和，不能再与其它原子或离子成键。
D．铵离子呈正四面体构型。
10、以下化合物中，同时含有离子键，共价键和配位键的是（ ）
A．NH4HCO3 B．HNO3 C．KOH D．SO3
11、下列分子中，具有极性键的非极性分子是（ ）
A．H2O B．CS2 C．NH3 D．CH4
12、带电的玻璃棒可使下列液体线状下流的方向发生偏转的是（ ）
A．二硫化碳 B．水 C．液溴 D．四氯化碳
13、g服分子间作用力能发生的变化是（ ）
A．物理化学变化 B．既不是物理变化，又不是化学变化。
C．只是物理变化 D．只是化学变化。
14、下列物质中，属于原子晶体的化合物是（ ）
A．水晶 B．晶体硅 C．金刚石 D．干冰
15、某元素的单质X与另一元素的单质Y在一定条件下化合生成Z，Z在常温下呈气态，当改变条件使其固化时，得到的晶体是（ ）
A．分子晶体 B．原子晶体 C．离子晶体 D．无法准确判断
16、固体属于离子晶体，含有非极性键，且与水反应后又生成非极性分子的是（ ）
A．FeS2 B．NaOH C．Na2O2 D．Na2O
17、下列说法中错误的是（ ）
A．分子间力是一种较弱的化学键，键能较低。
B．由于分子晶体和原子晶体内的作用力不同，故它们的熔沸点差别比较大。
C．非极性分子和极性分子都可以形成分子晶体。
D．原子晶体中，各原子间以共价键结合，所以不存在单个的分子。
18、下列各组物质，前者的沸点高于后者的是（ ）
A．干冰与固态二硫化碳。 B．NaCl晶体与KCl晶体。
C．金刚石与晶体硅。 D．干冰、氧化钠、二氧化硅。
19、最近科学家研究出一种新的分子，它具有空心类似足球的结构，分子式为12C60，下列有关说法正确的是（ ）
A．12C60是一种新型化合物。 B．12C60和石墨是碳的同素异形体。
C．12C60具有离子键。 D．12C60分子量为720。
20、M元素的一个原子失去两个电子，转移到Y元素的两个原子中去，形成离子化合物R，下列有关说法中错误的是（ ）
A．R的溶点高。 B．R可表示为M2Y。
C．R一定溶于水。 D．M形成＋2价阳离子
二、填空题：
1、填写满足下列条件的元素：
（1）正二价阳离子的电子层结构与氩原子相同的元素是 。
（2）正三价阳离子的电子层结构与F－相同的元素是 。
（3）负二价阴离子的电子层结构与K+相同的元素是 。
（4）第二周期中，原子的电子层数与价电子数相等的元素是 。
2、写出具有11个质子和10个电子的三种微粒的电子式为 、 、 。
3、在一定条件下，金属钠与氢气可以化合生成离子化合物NaH，用电子式表示其形成过程： 。
4、H2S、HF、HCl、HI、CH4、NH3、H2O、MgO、CO2、SO2、NaCl、NaOH等化合物，按下列要求填空：
（1）具有强极性键的物质的水溶液是弱酸的是 ；具有强极性键的物质的水溶液是强酸的是 ；具有弱极性键的物质的水溶液是强酸的是 ；水溶液是弱碱的是 ，是强碱的是 。
（2）属于离子化合物的是 、 、 ，其中既有离子键，又有共价键的化合物的电子式是 。
（3）固体属于分子晶体的氧化物是 、 、 ；属于离子晶体的氧化物是 ；属于极性分子化合物是 、 ，非极性分子的氧化物是 。
三、计算推断题：
A、B、C、D、E五种微粒，它们可能是原子或离子，并且所含的元素都在短周期。A显负价时，不能被任何氧化剂氧化；金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8，其单质不能从CuSO4溶液中置换出Cu；C元素有三种同位素，C1、C2、C3，C1的质量数分别为C2、C3的1/2和1/3；D的气态氢化物溶于水后显碱性；E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒，它共有10个电子，E极易与C+结合成中性微粒。回答：1、写出五种微粒的符号：
1、A 、B 、C 、D 、E 。
2、C的同位素名称和符号：C1 、C2 、C3 。
3、A与B形成的化合物中存在 键，其晶体是 晶体；C与D形成分子的电子式为 ，结构式为 ，空间构型是 ，它是 （极性或非极性）分子；D单质的电子式为 ，结构式为 ，它是 （极性或非极性）分子。
【答案与提示】：
一、选择题：
1、C 2、A、B 3、A 4、B 5、B 6、D 7、A、D 8、D 9、D 10、A 11、B、D 12、B 13、C 14、A 15、A 16、C
17、A 18、B、C 19、B、D 20、B、C
二、填空题：
1、（1）Ca （2）Al （3）S （4）Be
2、Na＋，NH4＋，H3O＋
3、Na＋·HNa+
4、（1）H2S，HF；HCl；HI；NH3，MgO；NaOH。
（2）MgO，NaCl，NaOH；。
（3）H2O，CO2，SO2，MgO；H2O，SO2，CO2
三、计算推断题：
1、A—F，B—Na，C—H，D—N，E—OH－。
2、C1：氕 H C2：氘D C3：氚 T
3、离子，离子；，三角锥型，极性；，非极性。
第四节 配合物结构
6、 初赛竞赛大纲要求：
（1）配合物与配离子的基本概念。
（2）路易斯酸碱的概念。
（3）重要而常见的配离子的中心离子（原子）和重要而常见的配位体（水、羟基、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子等）、螯合物。
（4）重要而常见的配合剂及其重要而常见的配合反应。
（5）配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系（定性说明）。
（6）配合物空间结构和异构现象基本概念。
（7）配合物的杂化轨道基本概念。
（8）路易斯结构式（电子式）。
7、 主要知识点：
1．概念：配位化合物又称络合物，是一类含有中心金属原子（M）和若干配位体的（L）的化合物（MLn）。中心原子通常是过渡金属元素的原子或离子，具有空的轨道；而配位体L则有一对或一对以上的孤对电子。配体中只有一个配位原子叫单齿配体，有多个配位原子的叫多齿配体(又分双齿、三齿、四齿等等)。由多齿配体形成的配合物又被形象地叫做螯合物
2．配离子的概念
3．常见的配合阳离子
4．常见的配合阴离子
5.路易斯酸碱理论
　　根据路易斯酸碱定义：酸是电子的接受体，碱是电子的给予体。
　　酸碱反应是酸从碱接受一对电子，形成配价键，得到一个加合物。例如下式中三氟化硼中硼的外层电子只有六个，可以接受电子，作受体，三氟化硼为酸；氨的氮上有一对孤电子，作给体，氨为碱：
NH3 + BF3 = H3N-BF3
碱 酸 酸碱加合物
实际上，路易斯酸是亲电试剂，路易斯碱是亲核试剂。
　　作为路易斯酸，具有下列几种类型：可以接受电子的分子如BF3，AlCl3，SnCl4，ZnCl2，FeCl3等；金属离子如Li+，Ag+，Cu2+等；正离子如R+，
　　作为路易斯碱，主要有下列几种类型：具有未共享电子对原子的化合物，
OH-，RO-，SH-，R-等；烯或芳香化合物等。
6．配合物的命名比一般无机化合物命名更复杂的地方在于配合物的内界。
处于配合物内界的配离子，其命名方法一般地依照如下顺序：配位体数、配位体的名称(不同配位体名称之间以中圆点(·)分开)，“合”，中心离子名称，中心离子氧化态(加括号:用罗马数字注明)。
若配离子中的配位体不止一种，在命名时配体列出的顺序按如下规定：
(1)在配位体中如有无机配体又有有机配体。无机配体排列在前,有机配体排列在后。如cis－PtCl2(Ph3P)2],应命名为顺-二氯·二(三苯基膦)合铂(II)。
(2)在有多种无机配体和有机配体时。先列出阴离子的名称，后列出阳离子和中性分子的名称。
[竞赛例题和分析]
第4题（10分）去年报道，在－55℃令XeF4（A）和C6F5BF2（B）化合，得一离子化合物（C），测得Xe的质量分数为31％，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有B的苯环。C是首例有机氙（IV）化合物，－20℃以下稳定。C为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟化碘，放出氙，同时得到B。
4－1 写出 C的化学式，正负离子应分开写。答：
4－2 根据什么结构特征把 C归为有机氙比合物？答：
4－3 写出 C的合成反应方程式。答：
4－4 写出 C和碘的反应。答：
4－5 画出五氟化碘分子的立体结构：
第4题（10分）4-1 C 6F5XeF2+BF4–（1分）
4-2 分子中有C—Xe键。（2分）（答：“分子中存在氙和有机基团”得1分）
4-3 XeF4 + C6F5BF2 = C 6F5XeF2+BF4–（1分）（注：用“→”代替“=”不扣分；离子加方括号得分相同；画出五氟代苯基结构不加分）。
4-4 5C6F5XeF2＋BF4－＋2I2＝4IF5＋5Xe＋5C6F5BF2（2分）
（注：不配平不得分）
4-5（4分）（注：4-5的答案需应用初赛基本要求规定的VSEPR模型才能得出。只要正确表述出四方锥体都得满分，表述形式不限。）
第4题（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102o，偶极矩0.78x10-30 C·m；对比：氨的键角107.3o，偶极矩4.74x10-30 C·m)；
4-1 写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。
答案： NF3 （1分） 4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F（1分） （共2分）
4-2 A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？
答案：N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。 画图说明也可，如：
（1分）
4-3 A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。
答案：
2NF3 +2Hg = N2F2 + 2HgF 2 （1分）
(14+19)X2=66 （每式1分） （共3分）
4-4 B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F的立体结构；写出得到它们的化学方程式。
答案：
D E F （每式1分）
2 N2F2 + SnF4 = [N2F+]2[SnF6]2- （1分）
[N2F+]2[SnF6]2- = [N2F] +[SnF5]- + N2F2 （1分） （共5分）
4-5 A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。
答案：
阳离子的化学式为NF4+。（1分）
NF3 + F2 + BF3 = NF4+BF4- （1分）
NF4+水解反应首先得到HOF （否则写不出配平的NF4+水解反应）:
NF4++H2O = NF3+HOF+H+ 定量生成NF3。（1分）
而反应2HOF = 2HF+O2和反应HOF+H2O = HF+H2O 2 哪一反应为主与反应条件有关，但无论哪一反应为主却总是定量生成HF。（1分） （共4分）
第8题（8分）今有化学式为Co(NH3)4BrCO3的配合物。
8－1 画出全部异构体的立体结构。
8－2 指出区分它们的实验方法。
答案
8－1 三种。 立体结构如下：
I II III （各2分，共6分）
结构式中的碳酸根离子也可用路易斯结构式表示，但须表明是单齿还是双齿配位（可不标2-）；编号任意，但须与下题的分析对应；CO32-不能用π电子配位（受限于Co的配位数及NH3必为配体）。画其他配位数的配合物不计分。
8－2 配合物III可通过其离子特性与另两个配合物区分开：滴加AgNO3溶液，Br-立即被沉淀下来（而直接与钴配位的溴相当缓慢地沉淀）。也可通过测定电导将III与I、II区分（用红外光谱法区分也可）(1分)。I的偶极矩比II的偶极矩小，因此测定极性可将两者区分开（1分）。（共2 分）
第5题（13分）六配位（八面体）单核配合物MA2(NO2)2呈电中性；组成分析结果：M 31.68%，N 31.04%，C 17.74%；配体A不含氧：配体(NO2)x的氮氧键不等长。
1．该配合物中心原子M是什么元素？氧化态多大？给出推理过程。
2．画出该配合物的结构示意图，给出推理过程。
3．指出配体(NO2)x在“自由”状态下的几何构型和氮原子的杂化轨道。
4．除本例外，上述无机配体还可能以什么方式和中心原子配位？用图形画出三种。
5－1。 nM : nN = 21.68/MM : 31.04/14 = 1 ：（2y + 2）
MA = 19.56x(y+1)
y＝2（设y为其他自然数均不合题意），得 MM = 58.7 (g/mol)
查周期表，M = Ni
由配体 (NO2)x 的两个氮氧键不等长，推断配体为单齿配体，配位原子为O，
故配体为NO2-，因此，Ni的氧化数为+2。（4分）
（推理过程合理都给分，不合理, 即使结果正确也扣2分。）
5－2。 设配合物中碳原子数为nC，则：nC : nN = 17.74/12 : 31.04/14 = 0.667
已知 nN = 2x2+2 = 6, 所以，nC = 0.677x6 = 4
求出摩尔质量，由于剩余量过小，只能设A是氮氢化合物，由此得氢数，可
推得配体A为H2NCH2CH2NH2,
配合物的结构示意图为：
（4分）（合理推理过程2分，结构图2分）
5－3。 (根据VSEPR理论，可预言)NO2-为角型，夹角略小于120o, N取sp2杂化轨道。
（2分）
5－4。(注：只要图形中原子的相对位置关系正确即可得分；画出其他合理配位结构也
应得分，如氧桥结构、NO2-桥结构等) （3分）
第二章 化学反应
第一节 氧化还原反应
一、教学内容
1．关于氧化---还原反应的基本概念
2．关于氧化---还原反应的表示方式，配平技巧
3．关于氧化---还原反应的计算方法及应用
4．氧化还原反应与电化学的关系
二、重点、难点剖析及例题解析
(一)常见的重要氧化剂、还原剂?
氧化剂 还原剂
活泼非金属单质：?X2、O2、S 　活泼金属单质：?Na、Mg、Al、Zn、Fe 某些非金属单质： C、H2、S?
高价金属离子：Fe3+、Sn4+?? 不活泼金属离子：Cu2+、Ag+ 其它：［Ag(NH3)2］+、新制Cu(OH)2? 　低价金属离子：Fe2+、Sn2+??? 非金属的阴离子及其化合物：S2-、H2S、I -、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr
含氧化合物：NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、H2O2?、HClO、HNO3、浓H2SO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4、王水 　低价含氧化合物：CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、H2C2O4、含-CHO的有机物： 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等
既可作氧化剂又可作还原剂的有：?
S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+等，及含-CHO的有机物
（二)氧化－－－还原反应的一般概念
例1．已知6HCl + KClO3 ＝ KCl + 3Cl２ + 3H２O
? (1)若将H37Cl和K35ClO3反应，生成氯气的分子量是多少 ?
(2)若将H35Cl和K37ClO3反应，所得氯气的分子量又为多少 ?
例2．已知单质铁溶于一定浓度的硝酸溶液中反应的离子方程式为：
a Fe + b N03- + c H+ === d Fe2+ +f Fe3+ g NO↑+h N2O↑+k H2O（化学计量数a-k均为正整数）
回答下列问题：
（1）根据反应中氮、氢、氧三种元素的原子个数守恒，可得c、g、h的关系式（用一个代数式表示，下同）
（2）根据反应中离子的电荷守恒，可得b、c、d、f的关系式是
（3）根据反应中电子转移的总数相等，可得d、f、g、h的关系式
（4）若a=12，且铁和稀硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是 。
C的取值范围是
①特征：元素化合价的升降?
②本质：电子的转移或电子对的偏移?
(三)氧化一还原反应电子转移的表示法?
①每一个桥用来表示同一种元素反应前后变化情况,跨过“＝”?
②方向：从反应物指向生成物，元素对应?
③桥上既标得失又标电子数?
（四) 氧化一还原反应的反应规律
1．表现性质规律：元素处于最高价是只具有氧化性、处于最低价时只具有还原性、处于中间价态的既具有氧化性又具有还原性。
2．性质强弱规律：在“氧化剂 + 还原剂 → 氧化产物 + 还原产物”中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。
3．反应先后规律：当多种氧化剂、多种还原剂，氧化性越强的氧化剂、还原性越强的还原剂越先反应。
4．价态归中规律：同种元素不同的价态之间发生氧化还原反应应遵循下列规则：
高价 +低价→相同中间价（可以靠拢）
5．电子守恒规律：在任何氧化还原反应中，氧化剂得电子总数与还原剂失去电子数一定相等（它是氧化还原反应计算的捷径，也是配平的依据）
例．1.已知反应的化学方程式为 △ ?
aFeCl2 + bKNO3 + cHCl====== dFeCl3 + gKCl + fX + eH2O
若b = 1,d = 3, x为生成物?
(1)x的化学式为 该x为反应物(化学式) 被 (氧化或还原)后的产物；?
(2)若反应中共生成标况时4．48LX，则反应过程中转移电子 mol；?
(3)用单线桥式表示该氧化一还原反应中电子转移的情况 .
2.（04上海）某化学反应的反应物和产物如下：KMnO4 + KI+ H2SO4→ MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
（1）该反应的氧化剂是_____________________
（2）如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5①KMnO4的系数是______________
②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目
KMnO4 + KI + H2SO4 →
（3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是 。
（五）氧化一还原反应的配平?
1．原则及顺序：?
①电子得失守恒?②离子电荷守恒③原子个数守恒?
2．方法和技巧?
①顺配法：先从氧化剂或还原剂开始配平.?
适用范围：i)分子间的氧化一还原反应；?ii)所有元素参与的氧化一还原反应；
iii)生成物中某一物质既是氧化产物，又是还原产物.?
②逆配法：先以氧化一还原反应产物开始配平?
适用范围：i)自身氧化一还原反应(含歧化反应)?ii)反应物中某一部分被氧化或还原
下列几类反应的配平请注意技巧
Ⅰ：缺项类：?
①可能缺的项：一般是反应介质，通常是酸、碱或水，它们参与反应，但其中元素化合价不变. ②确定方法：先配出氧化一还原系数.后根据离子电荷平衡和原子个数平衡确定.
? 例．配平下列方程式?
1.MnO4- + H2S － Mn2+ + S↓?
2.S+( ) △ S２－+ SO３2-?
Ⅱ．多变类?
例．配平下列方程?
1．P + CuSO4 + H2O ---- H3PO4 + Cu3P + H2SO4?
2．As2S3 + HNO3 + H2O ---- H3AsO4 + H2SO4 + NO?
Ⅲ．字母类?
此类配平有一定的抽象性.关键在于元素价态的确定和处理.
例：配平Na2Sx + NaClO + NaOH - Na2SO4 + NaCl + H2O?
Ⅳ．改写类?
一般习惯于化学方程式改写成离子方程式，而且一个离子方程式往往可代表同一类化学方程式.现考虑怎样改写成合理的化学方程式.?
例1 Fe(OH)3 + 2H+ ＝ Fe3+ + 3H2O其中H+可代表所有的强酸吗 如改写成HX与它的反应Fe(OH)3 + 3HX ＝ FeX3 + 3H2O一定合理吗 ?
例2 把MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O改写成合理的化学方程式.?
例3（2005江苏）Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为 （ ）
A 1∶7 B 1∶9 C 1∶5 D 2∶9
【强化训练】氧化还原反应
1.（2000全国21）硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl－离子，则S2O32－将转化成
A．S2－ 　　　　B．S 　　　　　C．SO32－　　　　D．SO42－
2.（2003广东7）在一定条件下，RO3n－和氟气可发生如下反应：RO3n-＋F2＋2OH - ＝RO4-＋2F-＋H2O。从而可知在RO3n-中，元素R的化合价是
A.＋4 B. ＋5 C.＋6 D.＋7
3.（2003上海14）NaH是—种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH＋H2O→NaOH＋H2↑，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
A.跟水反应时，水作氧化剂 B.NaH中H-半径比Li+半径小
C.跟液氨反应时，有NaNH2生成 D..跟乙醇反应时，NaH被氧化
4.在化学反应中11P＋15CuSO４＋24H２O＝5Cu３P＋6H３PO４＋15H２SO4；1.5mol CuSO４能氧化P的物质的量的是
A.2mol B. 1/2mol C.5mol D. 0.3 mol
5. （2003上海7）ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（ ）
A.1︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.2︰3
6.(2000全国30)在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
（1）写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
（2）若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
7.(2000上海24)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述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框内）
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填写编号，多选倒扣）。
①只有还原性 ②还原性和酸性③只有氧化性 ④氧化性和酸性
（3）产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
（4）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的_______倍。
8.(2001广东15)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）此反应中的氧化剂和还原剂各是什么
氧化剂是 ；还原剂是
9.（2002广东18）已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O7）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
（1）请写出并配平上述反应的化学方程式。
（2）此反应的还原剂是 ，它的氧化产物是 。
（3）此反应的离子反应方程式可表示为： 。
（4）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有 。
10.（2004北京12）从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应： 14CuSO4＋5FeS2＋12H2O＝7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4 ，下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B. 5mol FeS2发生反应，有10mol电子转移
C. 产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物
D. FeS2只作还原剂
11. （2000 全国18）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
12.(2000广东21)用铂电极（情性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（ ）
A.稀NaOH溶液 B.HCl溶液 C.酸性MgSO4溶液 D.酸性AgNO3
13.(2000上海12)在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e-→Ag在电极上放电，基析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（ ）
A．1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g
14.（2001试测题4）可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应
①Br2+2e=2Br- ②2Br-—2e=Br2
③Zn-2e=Zn2+ ④Zn2++2e=Zn
其中表示充电式的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（ ）
A．②和③ B．②和① C．③和① D．④和①
15.（2001试测题11）下列说法正确的是（ ）
A．电解NaOH溶液时，溶液浓度将减小，pH增大
B．电解H2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH减小
C．电解Na2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH不变
D．电解NaCl溶液时，溶液浓度将减小，pH不变
16.（2002广东10）在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
17.（上海理综35、36、38）化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是
① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应
③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为
(3)另一种常用的电池是锂电池（它是一种碱金属元素，其相对原子质量为7，由于它的比容量（单位质量电板材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成；电池总反应可表示为：Li＋MnO2→LiMnO2
试回答：锂电池比容量特别大的原因是
锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因
18.(2002试测题16）右图A为直流电源，B为渗透饱和
氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，
接通电路后，发现B 上的 C 点显红色，
请填空：
（1）电源A的a为 极。
（2）滤纸B上发生的总反应方程式为：
。
（3）欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，
使c、d两点短路，则电极e上发生的反应
为： ，电极f上发生的反应为： ，槽中盛放的镀液可以是 或 （只要求填两种电解质溶液）。
19.（2003试测题（统编）13）一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6 ＋7O2＋8KOH====4K2CO3＋10H2O，有关此电池的推断正确的是（ ）
A.负极反应为14H2O＋7O2＋28e－====28OH－B.放电一段时间后，负极周围的pH升高
C.每消耗1 mol C2H6 ，则电路上转移的电子为14 mol D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变
20.（2004全国1-27）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
　①电解池中X极上的电极反应式是 。在X极附近观察到的现象是 。
　②Y电极上的电极反应式是 ，检验该电极反应产物的方法是 。
⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
　①X电极的材料是 ，电极反应式是 。
　②Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
　（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
21.（2004全国2－28）在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为_______________________________。
（2）阴极上的电极反应式为________________________________。
（3）原上层液体是________________________________________。
（4）原下层液体是________________________________________。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_________________________________________________。
要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是______________________________________________。
22、（2005江苏）高铁电池是新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（ ）
A 放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2
B 充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O
C 放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D 放电时正极附近溶液的碱性增强
答案：1-5 DBBDB
6 得2e-×6
答案：（1）6NO + 4NH3= 5N2 + 6H2O
失3e-×4
（2）0.3 mol NO和0.7 mol NH3，0.2 mol NH3和 0.8 mol NO
7 (1)2 4 2 2 1 2 H2O (2) ②（3）0.2 （4）2.63
8（1）3 （2）3BrF3+5H2O===HBrO3+9HF+Br2+O2↑（3）氧化剂BrF3；还原剂H2O、BrF3
9（1）2MnSO4＋5K2S2O8＋8H2O 2KMnO4＋4K2SO4＋8H2SO4
（2）MnSO4 KMnO4（3）2Mn2＋＋5S2O82－＋8H2O 2MnO4－＋10SO42－＋16H＋
（4）盐酸、氯化钾
10 C
11-16C、AC、B、A、BC、BC
17（1）B （2）Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。（3）锂的摩尔质量小 ：2Li＋ZH2O→LiOH＋H2↑
18（1）正 （2）2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
（3）Zn－2e = Zn2+， Zn2++2e = Zn，ZnSO4溶液或ZnCl2溶液
19 C
20⑴①2H+ + 2e - = H2↑ 放出气体，溶液变红。
②2Cl - - 2e - = Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
⑵①纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu ②粗铜Cu - 2e - = Cu2+
21 （1）2 I2 （2）2== H2↑ （3）KI（或NaI等）水溶液
（4）CCl4（或CHCl3等）
（5）I2在CCl4中的溶解度大于在水中溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中
（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若③中答NaI水溶液，这里答火焰呈黄色。）
22、C
第二节 离子反应
一、教学内容
1、离子反应的定义
2、离子反应的条件
3、离子反应方程式的书写
4、离子共存问题
二、知识要点和难点
1、电解质、非电解质
（１）．电解质与非电解质
在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质；
在水溶液和熔化状态下均不导电的化合物叫非电解质。
［注意］①关键字：“和”、“或”、“均”、“化合物”；
②电解质、非电解质均针对化合物而言；单质既不是电解质也不是非电解质！
③电解质在熔化状态或水溶液中的导电是因为它本身电离出离子所致；
２．强电解质、弱电解质
（1）强电解质：在水溶液中全部电离成离子的电解质。常见的强电解质如强酸（HCl、H2SO4、HNO3），强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)2）及绝大部分盐。
（2）弱电解质：在水溶液中只有部分电离成离子的电解质。常见的弱电解质如弱酸（H2CO3、H3PO4、H2SO3、HF、HClO、CH3COOH），弱碱（NH3·H2O），水及极个别盐。
［注意］关于强电解质与弱电解质
①区别电解质强弱的唯一依据是：在水溶液中能否完全电离！而不是电解质溶液导电性的强弱。溶液导电性强的不一定就是强电解质；溶液导电性弱的不一定就是弱电解质；
②电解质的强弱与电解质在水中溶解度的大小无关；易溶于水的不一定就是强电解质，如：HF、H2SO3、HClO、NH3·H2O等，虽然它们在水中的溶解度较大，但溶于水后只有一部分发生了电离而没有全部电离，所以是弱电解质；难溶于水的不一定就是弱电解质，如：CaCO3、BaSO4等，虽然它们难溶于水，但溶解的部分还是全部电离了，所以它们是强电解质。
③强电解质和弱电解质电离后的离子均以水合离子的形式存在，但一般仍用离子符号表示。
3．离子方程式
4．离子方程式的书写方法
（1）写：写出反应的化学方程式；
（2）拆：将反应物和生成物中
①可溶的强电解质拆成离子形式；
②难溶物、弱电解质、气体、单质、氧化物不拆保留化学式；
③微溶物：在反应物中，若溶液澄清，拆；若溶液浑浊，不拆；在生成物中，一律不拆！
（3）删：等量删去两边不参加反应的离子；
（4）查：质量守恒、电荷守恒、得失电子数守恒；
［练习］书写下列反应的化学方程式和离子方程式：
①曾青得铁化为铜______________________________________________
②锌和稀硫酸反应______________________________________________
③金属铝溶于盐酸______________________________________________
④碳酸镁溶于硝酸______________________________________________
⑤氢氧化钡和硫酸______________________________________________
⑥氢氧化钡氯化铜______________________________________________
⑦碳酸钠中加盐酸______________________________________________
⑧碳酸钡中加硫酸______________________________________________
⑨用盐酸除去铁锈______________________________________________
⑩氢氧化钠加盐酸______________________________________________
［注意］离子方程式书写中常见的错误类型：
①不符合客观事实，如：
Fe与HCl反应写成“2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑”
稀H2SO4与Ba(OH)2反应写成“Ba2++OH－+H++SO42－＝BaSO4↓+H2O”
②配平有误：
质量不守恒，如：Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+
电荷不守恒，如：Al+2H+=Al3++H2↑
电子不守恒，如：2MnO4－+3H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
③拆分有误：如醋酸与碳酸钙反应写成“CO32－+2H+=CO2↑+H2O”
④不符合反应物的比例关系和实际操作对反应的影响：
例如，澄清石灰水中通入CO2：
CO2少量时化学方程式_________________________________________
离子方程式_________________________________________
CO2过量时化学方程式_________________________________________
离子方程式_________________________________________
例如，Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4溶液：
至溶液呈中性时化学方程式_____________________________________
离子方程式_____________________________________
至沉淀完全时化学方程式_____________________________________
离子方程式_____________________________________
例如，Na2CO3溶液与稀盐酸反应：
Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸时，化学方程式_____________________
离子方程式_____________________
稀盐酸中滴入少量Na2CO3溶液时，化学方程式_____________________
离子方程式_____________________
5．离子方程式的意义：反映反应的实质，表示所有同一类型的反应
练习: 完成下列离子方程式并写出对应的化学方程式（至少3个）：
（1）Ba2+ + SO42－＝
（2）Cu2+ + OH－＝
（3）H+ + OH－＝
（4）H+ + CO32－＝
（5）H+ + CaCO3＝
（6）Cu2+ + Fe＝
6、离子反应发生的条件
１．离子互换型：电解质在溶液中发生反应的复分解反应，属于离子互换型离子反应，故复分解反应发生的条件就是这类离子反应发生的条件：
（1）难溶物或微溶物生成。如：BaCl2溶液与Na2SO4溶液混合因离子互换有难溶物（BaSO4）生成，所以该反应能发生。
（2）有弱电解质生成。如：NaOH溶液和盐酸混合后有弱电解质水生成、NaF溶液和H2SO4混合有弱电解质HF生成，所以上述反应都能发生。
（3）有挥发性的物质（气体）生成。如：CaCO3与盐酸混合有CO2和生成，所以该反应能发生。
２．氧化还原型离子反应：离子间能直接发生氧化还原的反应。
7、离子共存的判断：
［注意］电解质溶液中往往同时存在各种离子，若两种或多种离子间能发生反应，则它们不能大量共存。但值得注意的是“不能大量共存”不等于“不能共存”，如H+和OH－不可大量共存，但可少量共存。离子间符合下列条件之一，就不能大量共存。
１．生成难溶物或微溶物。如：
①Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+与SO42-、CO32-等；
②Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+与OH－等；
③Fe2+与S2－，Ca2+与PO43－，Ag+与Cl－、Br－、I－等；
２．生成挥发性物质（气体）。如：
①NH4+与OH－；
②H+与CO32－、HCO3－、S2－、HS－、HSO3－、SO32－；
３．生成难电离物质。如：
①H+与CH3COO－、CO32－、S2－、SO32－、F－、ClO－、SiO32－、PO43－等；
②OH－与NH4+、Cu2+、Fe3+等；
③H+与OH－；
④OH－与HCO3－、HPO42－、H2PO4－、HS－、HSO3－等；
４．能发生氧化还原反应。
常见氧化性离子：Fe3+、NO3－(H+)、ClO－、MnO4－；
还原性离子有：S2－、I－、Fe2+、SO32－。
５．形成络合物。如：Fe3+和SCN－；
［注意］离子共存判断题中的隐含条件目前常见的有：
（1）颜色：颜色无色时有色离子肯定不存在。常见的有色离子有：Cu2+（蓝色）、Fe3+（棕黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4－（紫红色）；
（2）酸碱性：酸性溶液中不存在能与H+反应的离子；碱性溶液中不存在能与OH－反应的离子。有时溶液的酸碱性通过隐含的方式出现。如加入锌能放出气体的溶液为酸性溶液；滴加酚酞显红色的溶液为碱性溶液。
［练习］判断下列各组离子在溶液能否大量共存，若不能，请说明理由：
（１）H+　Na+　CO32－ SO42－
（２）Na+ H+　Cl－　S2－
（３）Mg2+　Na+　OH－　NO3－
（４）Na+　Al3+　Cl－　SO42－
（５）Ba2+ Fe3+ Br－ NO3－ OH－
（６）Na+ Ca2+ HCO3－ NO3－ OH－
（７）Al3+　NH4+　SO42－　Na+　OH－
（８）Na＋　K+　NO3－　SO42－　H+
（９）H+　Cl－　CH3COO－　NO3－
（10）Fe2+　Na+　NO3－　H+
（11）Na+　Cl－　HCO3－　H+
（12）Na+　SO32－　S2－　H+
（13）Na+ Ba2+ Cl－ SO42－
（14）OH－ Na+ K+ NH4+ Ba2+
（15）Ag+　NO3－ Cl－ K－
（16）Cu2+ NH4+　Br－　OH－
（17）Na+　K+　S2－　Cl－　H+
（18）Al3+　Mg2+ SO42－　Cl－　H+
（19）OH－SO32－ NO3－ HCO3－
（20）H+　NH4+　Al3+　SO42－
【强化训练】
１．离子方程式的书写
（１）CuSO4+BaCl2－
（２）CuCl2+AgNO3－
（３）CaCO3+HCl－
（４）Na2CO3+H2SO4－
（５）ZnO+HNO3－
（６）CuO+H2SO4－
（７）Ca(OH)2+CO2（少量）－
（８）NaOH+CuCl2－
（９）Mg(OH)2+HNO3－
（10）MgCl2+NaOH－
（11）Na2CO3+Ca(OH)2－
（12）Hg(NO3)2+Cu－
（13）NaOH+SO3－
（14）Ca(OH)2+K2CO3－
（15）Zn+HCl－
（16）Zn+CuSO4－
（17）Fe(OH)3+H2SO4－
（18）AgNO3+HCl－
（19）BaCl2+H2SO4－
（20）Fe2O3+HCl－
（21）CaCO3+HCl－
（22）Fe2(SO4)3+NaOH－
（23）MgCl2+NaOH－
（24）MgO+H2SO4－
（25）Cu(OH)2+H2SO4－
２．离子方程式正误判断
（１）表示下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．氢氧化钡溶液和稀硫酸反应Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42－=BaSO4↓+2H2O
Ｂ．稀盐酸和碳酸钙反应 CO32－ + 2H＋ = CO2↑ + H2O
Ｃ．溴化钠溶液和氯水反应 Br－ + Cl2 = Br2 + Cl－
Ｄ．醋酸与氢氧化钠反应 H＋ + OH－ = H2O
（２）表示下列反应的离子方程式中，正确的是
Ａ．硫酸铝溶液中滴加氨水 Al3＋ + 3OH－ = Al(OH)3↓
Ｂ．碳酸钠溶液与醋酸反应 CO32－ + 2H＋ = CO2↑ + H2O
Ｃ．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应H＋+SO42－+Ba2＋+OH－=BaSO4↓+H2O
Ｄ．碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液反应 HCO3－ + OH－ = CO32－ + H2O
（３）下列离子方程式正确的是
Ａ．氯化铁溶液中加铁粉 2Fe3＋ + Fe = 3Fe2＋
Ｂ．碘化钾溶液中加入硝酸银溶液 KI + Ag＋ = K＋ + AgI↓
Ｃ．硫化亚铁中加入稀硫酸 S2－ + 2H＋ = H2S↑
Ｄ．金属钠与水反应 Na + 2H2O = Na＋ + 2OH－ + H2↑
（４）表示下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．氢氧化钡溶液和稀硫酸反应Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42－=BaSO4↓+2H2O
Ｂ．稀盐酸与碳酸钙反应 CO32－ + 2H＋ = CO2↑ + H2O
Ｃ．溴化钠溶液与氯水反应 Br－ + Cl2 = Br2 + Cl－
Ｄ．醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应 H＋ + OH－ = H2O
（５）表示下列反应的离子方程式中正确的是
Ａ．硫化亚铁与盐酸反应2H++S2－=H2S↑
Ｂ．稀梳酸与氢氧化钡溶液反应Ba2++SO42－=BaSO4↓
Ｃ．铁与三氯化铁溶液反应Fe3++Fe=2Fe2+
Ｄ．亚硫酸钠溶液与稀硫酸反应SO32－+2H+=H2O+SO2↑
（６）下列离子方程式中不正确的是
Ａ．碳酸氢钙溶液与盐酸反应Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
Ｂ．碘化钾溶液与适量溴水反应2I－+Br2=I2+2Br－
Ｃ．将金属钠加入水中Na+2H2O=Na++2OH－+H2↑
Ｄ．将氯气通入氯化亚铁溶液中2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
（７）下列离子方程式不正确的是
Ａ．氢氧化钡溶液与盐酸反应OH－+H+=H2O
Ｂ．三氯化铁溶液与过量氨水反应Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3+3NH4+
Ｃ．小苏打溶液与烧碱溶液反应HCO3－+OH－=CO32－+H2O
Ｄ．氯气通入水中Cl2+H2O=Cl－+ClO－+2H+
（８）下列离子方程式不正确的是
Ａ．氨气通入稀硫酸溶液中NH3+H+=NH4+
Ｂ．二氧化碳通入碳酸钠溶液中CO2+CO32－+H2O=2HCO3－
Ｃ．硫酸铝溶液与偏铝酸钠溶液反应Al3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3
Ｄ．氯气通入冷的氢氧化钠溶液中2Cl2+2OH－=3Cl－+ClO－+H2O
（９）下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．氨气通入醋酸溶液中CH3COOH+NH3=CH3COONH4
Ｂ．澄清石灰水跟盐酸反应H++OH－=H2O
Ｃ．碳酸钡溶于醋酸BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
Ｄ．金属钠与水反应2Na++2H2O=2Na++2OH－+H2↑
（10）下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．次氯酸钠溶液中通入过量二氧化碳
Ca2++2ClO－+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
Ｂ．硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O
Ｃ．用氨水吸收少量二氧化硫NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3－
Ｄ．硝酸铁溶液中加过量氨水Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
（11）下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．碳酸氢钙溶液与稀硝酸反应HCO3－+H+=H2O+CO2↑
Ｂ．饱和石灰水与稀硝酸反应Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
Ｃ．向稀氨水中加入稀盐酸NH3·H2O+H+=NH4++H2O
Ｄ．碳酸钙溶于醋酸中CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
（12）下列离子方程式的书写正确的是
Ａ．过量氯气通入溴化亚铁溶液中3Cl2+2Fe2++4Br－=6Cl－+2Fe3++2Br2
Ｂ．过量CO2通入偏铝酸钠溶液中CO2+2H2O+AlO2－=Al(OH)3↓+HCO3
Ｃ．在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量的氢氧化钠混合
NH4++HSO3－+2OH－=SO32－+NH3+2H2O
Ｄ．碳酸氢镁溶液中加过量石灰水
Mg2++2HCO3－+Ca2++2OH－=CaCO3↓+2H2O+MgCO3↓
（13）下列离子方程式书写正确的是
Ａ．氯化铁溶液中通入硫化氢气体2Fe3++S2－=2Fe2++S↓
Ｂ．碳酸钡中加入稀硫酸BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
Ｃ．偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸AlO2－+4H+=Al3++2H2O
Ｄ．碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液HCO3－+OH－=CO32－+H2O
（14）下列离子方程式中正确的是
Ａ．在氯化铝溶液中加入过量氨水Al3++3OH－=Al(OH)3↓
Ｂ．在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液Ba2++SO42－=BaSO4↓
Ｃ．在澄清石灰水中通入过量二氧化碳OH－+CO2=HCO3－
Ｄ．Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液
Ca2++HCO3－+OH－=CaCO3↓+H2O
（15）下列反应的离子方程式书写正确的是
Ａ．向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和氢氧化钙溶液
　　Ca2++HCO3－+OH－=CaCO3↓+H2O
Ｂ．金属铝溶于氢氧化钠溶液Al+2OH－=AlO2－+H2↑
Ｃ．用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化碳2OH－+CO2=CO32－+H2O
Ｄ．硫酸铁的酸性溶液中通入足量硫化氢Fe3++H2S=Fe2++S↓+2H+
（16）下列离子方程式正确的是
Ａ．硅酸钠溶液中通入二氧化碳SiO32－+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32－
Ｂ．实验室用硫化亚铁和稀盐酸反应制取硫化氢FeS+2H+=Fe2++2H2S↑
Ｃ．氯气通入水中Cl2+H2O=2H++Cl－+ClO－
Ｄ．钠投入水中Na+H2O=Na++OH－+H2↑
（17）下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．硫酸铝溶液和小苏打溶液反应Al3++3HCO3－=3CO2↑+Al(OH)3↓
Ｂ．向次氯酸钙溶液中通入二氧化硫
Ca2++2ClO－+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO
Ｃ．硫化亚铁中加入盐酸S2－+2H+=H2S↑
Ｄ．钠和冷水反应Na+H2O=Na++H2↑+2OH－
（18）下列反应的离子方程式错误的是
Ａ．向碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠
　　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+2H+=Al3++3H2O
Ｄ．过量二氧化碳通入氢氧化钠溶液中CO2+2OH－=CO32－+H2O
（19）下列离子方程式中正确的是
Ａ．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42－沉淀完全
　　2H++SO42－+Ba2++2OH－=BaSO4+2H2O
Ｂ．碳酸钠与醋酸溶液反应CO32－+2H+=CO2+H2O
Ｃ．氢氧化亚铁与硝酸混合Fe(OH)2+2H+=Fe2++H2O
Ｄ．将1mL~2mL氯化铁饱和溶液加到20mL沸水中
　　Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H++
（20）下列反应的离子方程式正确的是
Ａ．铝片跟氢氧化钠溶液反应：Al+2OH－=AlO2－+H2↑
Ｂ．硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应：SO42－+Ba2+=BaSO4↓
Ｃ．碳酸钙跟醋酸反应CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO－+H2O+CO2↑
Ｄ．铜片跟稀硝酸反应：Cu+NO3－+4H+=Cu2++NO↑+2H2O
（21）能正确表示下列化学反应的离子方程式是
Ａ．用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2CO32－+SO2+H2O=2HCO3－+SO32－
Ｂ．金属铝溶于盐酸中：Al+2H+=Al3++H2↑
Ｃ．硫化钠溶于水中：S2－+2H2O=H2S↑2OH－
Ｄ．碳酸镁溶于硝酸中：CO32－+2H+=H2O+CO2↑
（22）下列反应的离子方程式书写正确的是
Ａ．硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3++30H—══Al(OH)3↓
Ｂ．电解饱和食盐水 2Cl—+2H2OH2↑+C12↑+20H—
Ｃ．碳酸钙与盐酸反应 CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑ +H2O
Ｄ．硫酸亚铁溶液中加入硫酸酸化的过氧化氢溶液
Fe2++2H++H2O2══Fe3++2H2O
（23）下列离子方程式中，正确的是
Ａ．向氯化亚铁溶液中通入氯气　Fe2++Cl2=Fe3++2Cl－
Ｂ．三氯化铁溶液跟过量氨水反应　Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
Ｃ．碳酸氢钠溶液跟稀硝酸反应　Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
Ｄ．氯气通入冷的氢氧化钠溶液中　2Cl2+2OH－=3Cl+ClO－+H2O
（24）下列离子方程式中正确的是
Ａ．硫化亚铁放入墟中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．碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钠溶液HCO3－+OH－→CO32－+H2O
（25）下列离子方程式中正确的是
Ａ．硫化钠溶于水中 S2－+2H2O H2S↑+2OH－
Ｂ．实验室制取氯气 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
Ｃ．铜与稀硝酸反应 3Cu＋8H＋＋2NO3—＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
Ｄ．Ca(OH)2溶液中加入等物质的量的NaHCO3
Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－＝CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
（26）下列离子方程式中，正确的是
Ａ．硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液混合：Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O
Ｂ．小苏打溶液与稀硫酸混合CO32－+2H+=CO2↑+H2O
Ｃ．大理石溶解于醋酸CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
Ｄ．明矾溶液加热水解生成沉淀Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+
（27）下列离子方程式正确的是
Ａ．澄清石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
Ｂ．钠与水反应Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
Ｃ．铜片插入硝酸银溶液中Cu+Ag+=Cu2++Ag
Ｄ．大理石溶于醋酸的反应
CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
３．离子能否共存的判断
◆一般型离子共存的判断
（１）下列各组离子，在溶液中可以大量共存的是
Ａ．H＋，Na＋，CO32－，SO42－ Ｂ．Na＋，H＋，Cl－，S2－
　Ｃ．Mg2＋，Na＋，OH－，NO3－ Ｄ．Na＋，Al3＋，Cl－，SO42－
（２）下列各离子组可以大量共存，且溶液为澄清透明的是
　　　Ａ．Fe2+、NH4+、Cl－、ClO－ Ｂ．Mg2+、K+、OH－、NO3－
Ｃ．K+、H+、HCO3－、SO42－ Ｄ．K+、Na+、S2－、NO3－
（３）下列各组离子在水溶液中能大量存在的是
　　　Ａ．Na+、HS－、Cu2+、Cl－ Ｂ．HS－、Na+、OH－、K+
　　　Ｃ．K+、CO32－、Br－、AlO2－ 　　Ｄ．H+、Cl－、Na+、SO32－
（４）巳知某溶液中存在较多的H＋、SO42—、NO3—，则该溶液中还可能大量存在的离子组是
Ａ．Al3+、CH3C00—、Cl— Ｂ．Mg2+、Ba2+、Br—
Ｃ．Mg2+、Cl—、I— Ｄ．Na+、NH4+、Cl—
◆酸性溶液中离子共存的判断
（５）下列各组离子，在强酸性溶液中能大量共存的是
Ａ．Al3＋，K＋，NO3－ Ｂ．Fe2＋，Na＋，NO3－
Ｃ．Na＋，Cl－，HCO3－ Ｄ．Na＋，SO32－，S2－
（６）下列各组离子在强酸性溶液中可以大量共存的是
　　　Ａ．Ag+、Cl－　　 Ｂ．Na+、CO32－
　　　　　Ｃ．NH4+、SO42－ Ｄ．K+、OH－
（７）在PH=1无色透明溶液中能大量共存的离子组是
　　　Ａ．Al3+、Ag+、NO3－、Cl－ Ｂ．Mg2+、NH4+、NO3－、Cl－
Ｃ．Ba2+、K+、S2－、Cl－ Ｄ．Zn2+、Na+、NO3－、SO42－
（８）在PH=1的溶液中可以大量共存的离子组是
　　　Ａ．Na+、K+、S2－、Cl－ 　　Ｂ．Al3+、Mg2+、SO42－、Cl－
　　　Ｃ．K+、Na+、AlO2－、NO3－ 　　Ｄ．K+、Na+、SO42－、S2O32－
（９）在pH＝l含离子的溶液中，还能大量存在的离子是
Ａ．AlO2－ Ｂ．ClO－ Ｃ．Cl－ Ｄ．SO42－
（10）在强酸溶液中，下列各组离子能够大量共存的是
Ａ．Mg2+ Ca2+ HCO3－ Cl－ Ｂ．Na+ AlO2－ Cl－ SO42－
Ｃ．K+ Fe2+ SO42－ Br－ Ｄ．Fe2+ Ca2+ Cl－ NO3－
◆碱性溶液中离子共存的判断
（11）下列各离子组，在强碱性溶液中可以大量共存的是
　　　Ａ．K+、Na+、HSO3－、Cl－ Ｂ．Na+、Ba2+、AlO2－、NO3－
　　　Ｃ．NH4+、K+、Cl－、NO3－ 　　Ｄ．K+、Na+、ClO－、S2－
（12）下列各组离子在强碱性溶液中可以大量共存的是
　　　Ａ．I－、AlO2－、Cl－、S2－ 　　Ｂ．Na+、K+、NH4+、Ba2+
　　　Ｃ．Br－、S2－、Cl－、CO32－ 　　Ｄ．SO32－、NO3－、SO42－、HCO3－
（13）下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是
　　　Ａ．Na+、Ba2+、Cl－、SO42－ 　　Ｂ．K+、AlO2－、NO3－、OH－
　　　Ｃ．H+、NH4+、Al3+、SO42－ 　　Ｄ．H+、Cl－、CH3COO－、NO3－
（14）下列各组离子在强碱性溶液中可以大量共存的是
　　　Ａ．I－、AlO2－、Cl－、S2－ 　　Ｂ．Na+、K+、NH4+、Ba2+
　　　Ｃ．Br－、S2－、Cl－、CO32－ 　　Ｄ．SO32－、NO3－、SO42－、HCO 3－
（15）某工厂排放的工业废水中可能含有K+、Ag+、NH4+、Mg2+、SO42－、Cl－、NO3－、HCO3－等离子。经检测废水呈明显的碱性，则可确定该厂废水中肯定不含有的离子组合是
　　　Ａ．Ag+、K+、NO3－、HCO3－ 　　Ｂ．K+、NH4+、NO3－、SO42－
　　　Ｃ．Ag+、NH4+、Mg2+、HCO3－ Ｄ．K+、Mg2+、SO42－、Cl－
（16）在酸性或碱性溶液中一定不能大量共存的离子组是
Ａ．Na＋、Mg2＋、NO3－、SO42－ Ｂ．K＋、AlO2－、SO32－、Cl－
Ｃ．Ba2＋、K＋、Cl－、HSO3－ Ｄ．Al3＋、Cu2＋、Cl－、SO42－
◆酸碱性溶液中离子共存的判断
（17）在强酸性或强碱性溶液中都能大量共存的一组离子是
Ａ．Ba2＋，Fe3＋，Br－，NO3－ Ｂ．Na＋，Ca2＋，HCO3－，NO3－
Ｃ．Al3＋，NH4＋，SO42－，Na＋ Ｄ．Na＋，K＋，NO3－，SO42－
（18）若溶液中由水电离产生的c(OH－)=1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
Ａ．Al3+ Na+ NO3－ Cl－ Ｂ．K+ Na+ Cl－ NO3－
Ｃ．K+ Na+ Cl－ AlO2－ Ｄ．K+ NH4+ SO42－ NO3－
◆氧化还原离子共存判断
（19）下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是
　　　Ａ．H3O+、NO3－、Fe2+、Na+ 　　Ｂ．Ag+、NO3－、Cl－、K+
　　 　Ｃ．K+、Ba2+、OH－、SO42－ 　　Ｄ．Cu2+、NH4+、Br－、OH－
◆综合型离子共存的判断
（20）下列各组离子中，在碱性溶液中共存，且加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是
　　　Ａ．Na+、NO3－、AlO2－、SO42－　 Ｂ．Na+、NO3－、SiO32－、K+
　　　Ｃ．K+、Cl－、AlO2－、CO32－ 　 Ｄ．Na+、Cl－、HCO3－、Ca2+
（21）下列各组离子在溶液中能大量共存，加入氢氧化钠溶液无现象，加入稀硫酸有沉淀的是
　　　Ａ．Na+、SO32－、S2－、K+ Ｂ．CO32－、SiO32－、AlO2－、Ba2+
　　　Ｃ．NH4+、SO42－、S2－、Cu2+ 　　Ｄ．ClO－、S2－、Mg2+、Br+
　
第三单元 化学反应速率和化学平衡
【一、竞赛要求】
反应速率基本概念。反应级数。用实验数据推求反应级数。一级反应积分式及有关计算（速率常数、半衰期、碳-14法推断年代等等）。阿累尼乌斯方程及计算（活化能的概念与计算；速率常数的计算；温度对速率常数影响的计算等）。活化能与反应热的关系。反应机理一般概念。推求速率方程。催化剂对反应影响的本质。标准自由能与标准平衡常数。平衡常数与温度的关系。平衡常数与转化率。利用平衡常数的计算。热力学分解温度（标态与非标态）。克拉贝龙方程及其应用（不要求微积分）。
【二、知识梳理】
一、化学反应速率
（一）反应速率及其表示方法
在化学反应中，某物质的浓度（物质的量浓度）随时间的变化率称反应速率。反应速率只能为正值，且并非矢量。
1、平均速率
用单位时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
= （7-1）
当△c为反应物浓度的变化时，取负号；△c为生成物浓度的变化时，取正号。如：
2 N2O5 4 NO2 + O2
反应前浓度/ mol·dm－3 2.10 0 0
100s后浓度/ mol·dm－3 1.95 0.30 0.075
浓度变化(△c)/ mol·dm－3 – 0.15 0.30 0.075
变化所需时间 (△t)/s 100
= –= –= 1.5×10－3 mol·dm－3·s－1
= = = 3.0×10－3 mol·dm－3·s－1
= = = 7.5×10－4mol·dm－3·s－1
显然，以上计算所得的反应速率是在时间间隔为△t时的平均速率，他们只能描述在一定时间间隔内反应速率的大致情况。
2、瞬时速率
若将观察的时间间隔△t缩短，它的极限是△t0，此时的速率即为某一时刻的真实速率—— 瞬时速率：
对于下面的反应来说，a A+ b B = g G+ h H
其反应速率可用下列任一表示方法表示：
– ，– ，，
注意：这几种速率表示法不全相等，但有下列关系：
– · = –· = · = ·
瞬时速率可用实验作图法求得。即将已知浓度的反应物混合，在指定温度下，每隔一定时间，连续取样分析某一物质的浓度，然后以c – t作图。求某一时刻时曲线的斜率，即得该时刻的瞬时速率。
（二）影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素很多，除主要取决于反应物的性质外，外界因素也对反应速率有重要作用，如浓度、温度、压力及催化剂等。
1、浓度对反应速率的影响
其速率方程一般可表示为：= k·c·c
式中的c、c表示反应物A、B的浓度，a、b表示A、B在反应方程式中的计量数。m、n分别表示速率方程中c和c的指数。
速率方程中，反应物浓度的指数m、n分别称为反应物A和B的反应级数，各组分反应级数的代数和称为该反应的总反应级数。
反应级数 = m + n
可见，反应级数的大小，表示浓度对反应速率的影响程度，级数越大，速率受浓度的影响越大。
若为零级反应，则表示反应速率与反应物浓度无关。某些表面催化反应，例如氨在金属钨表面上的分解反应，其分解速率在一定条件下与氨的浓度无关就属于零级反应。
观察表中六个反应的反应级数，并与化学方程式中反应物的计量数比较可以明显地看出：反应级数不一定与计量数相符合，因而对于非基元反应，不能直接由反应方程式导出反应级数。
另外，还应明确反应级数和反应分子数在概念上的区别：①反应级数是根据反应速率与各物质浓度的关系来确定的；反应分子数是根据基元反应中发生碰撞而引起反应所需的分子数来确定的。②反应级数可以是零、正、负整数和分数；反应分子数只可能是一、二、三。③反应级数是对宏观化学反应而言的；反应分子数是对微观上基元步骤而言的。
2、温度对反应速率的影响
温度对反应速率的影响，主要体现在对速率常数k的影响上。Arrhenius（阿仑尼乌斯）总结了k 与 T 的经验公式：
取自然对数，得：ln k = ln A　
常用对数： lg k = ln A
3、催化剂对反应速率的影响
二、化学平衡
（一）化学平衡的条件
根据吉布斯自由能判据，在等温等压、Wf = 0的条件下，△GT，P ＜0，则化学反应自发地由反应物变成产物，这时反应物的浓度（分压）逐渐减少，产物的浓度（分压）逐渐增加，反应物和产物布斯自由能之差逐渐趋于零，直到△GT，P = 0时达到化学平衡。这时从宏观上看反应似乎停止了，其实从微观上正反应和逆反应仍在继续进行，只不过两者的反应速率正好相等而已，所以化学平衡是一个动态平衡。
即：等温等压，Wf = 0的条件下：
△GT，P ＜ 0 正反应自发进行；
△GT，P = 0 达化学平衡——化学平衡的条件；
△GT，P ＞ 0 正反应不自发（逆反应自发）。
化学反应达平衡时：
①从热力学角度：等温等压，Wf = 0：应△GT，P = 0
②从动力学角度：r+ = r－
③反应物和生成物的浓度不变，即存在一个平衡常数。
（二）实验平衡常数
大量实验事实证明，在一定条件下进行的可逆反应，其反应物和产物的平衡浓度（处于平衡状态时物质的浓度）间存在某种定量关系。例如反应：
N2O4（g） 2NO2（g）
若将一定量的N2O4或（和）NO2置于1L的密闭烧瓶内，然后将烧瓶置于373K的恒温槽内，让其充分反应，达到平衡后，取样分析N2O4的平衡浓度，再求算出NO2的平衡浓度。三次实验的数据列于表-2。
表-2 N2O4–NO2体系的平衡浓度（373K）
实验序号 起始浓度/mol·dm–3 浓度变化/mol·dm–3 平衡浓度/mol·dm–3
① N2O4NO2 0.1000.000 – 0.060+ 0.120 0.0400.120 0.36
② N2O4NO2 0.0000.100 + 0.014– 0.028 0.0140.072 0.37
③ N2O4NO2 0.1000.100 – 0.030+ 0.060 0.0700.160 0.36
由表-2数据可见，恒温条件下，尽管起始状态不同，浓度的变化（即转化率）不同，平衡浓度也不同，但产物NO2的平衡浓度的平方值[NO2]2与反应物N2O4的平衡浓度[N2O4]的比值却是相同的，可用下式表示：
=
式中称为该反应在373K时的平衡常数。这个常数是由实验直接测定的，因此常称之为实验平衡常数或经验平衡常数。
上述关系对一切可逆反应都适用。若可逆反应用下述通式表达：
a A + b B d D + e E
在一定温度下达到平衡时，则有：
=
即在一定温度下，可逆反应达到平衡时，产物的浓度以反应方程式中计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以反应方程式中计量数为指数的幂的乘积之比是一个常数。
（2）不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中的水的浓度写进平衡常数表达式。例如：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K = p
Cr2O(aq) + H2O(I) 2CrO(aq) + 2H+(aq) K = [CrO]2[H+]/[ Cr2O]
但非水溶液中反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。例如：
C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O =
（3）同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。例如：
N2O4(g) 2NO2(g) K(373) = = 0.36
N2O4(g) 2NO2(g) K = = = 0.60
（五）外界因素对化学平衡的影响
1、浓度对平衡的影响
对于一个已达平衡的化学反应，若增加反应物浓度，会使Q（或）的数值因其分母增大而减小，而（或）却不随浓度改变而发生变化，于是Q＜，使原平衡破坏，反应正向进行。随着反应的进行，生成物浓度增大，反应物浓减小，Q值增大，直到Q增大到与再次相等，达到新的平衡为止。对于改变浓度的其他情况，亦可作类似分析。结论概括如下：在其他条件不变的情况下，增加反应物浓度或减少生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增加生成物浓度或减少反应物浓度，平衡向着逆反应方向移动。
2、压力对平衡的影响
体系（总）压力的变化对没有气体参加或生成的反应影响很小。对于有气体参见且反应前后气体物质计量数有变化的反应，压力变化对平衡有影响。例如合成氨反应
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
类似分析，可得如下结论：在等温下，增大总压力，平衡向气体计量数减小的方向移动；减小总压力，平衡向气体计量数增加的方向移动。如果反应前后气体计量数相等，则压力的变化不会使平衡发生移动。
3、温度对平衡的影响
温度的改变对于反应商没有影响，却可以改变平衡常数。
当升温至 T2时：若该反应为吸热反应，所以平衡沿正反应方向移动；若该反应为放热反应，所以平衡沿逆反应方向移动。总之，升温使平衡向吸热方向移动。反之，降温使平衡向放热方向移动。
各种外界条件对化学平衡的影响，均符合里·查德里概括的一条普遍规律：如果对平衡体系施加外力，平衡将沿着减少此外力影响的方向移动。这就是里·查德里原理。
【典型例题】
例1、把6 mol A气和5 mol B气混合后放入4 L密闭容器中，在一定条件下发生反应：
3 A(g) + B(g) 2C(g) + x D(g)，经5 min生成C为2 mol，测定D的平均速率为0.1 mol·L-1min-1。求：
（1）A的平均反应速率；
（2）此时A的浓度；
（3）温度不变，体积不变，容器内压强与开始时压强比值；
（4）B的转化率。
分析：不同物质表示同一反应的反应速率，其比值等于方程式中各物质的化学计量数之比。同温、同体积时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比。转化率则为转化的量与起始量之比值。
解：经5 min生成D的物质的量：n(D) = 0.1 mol·L-1min-1×4 L ×5min = 2 mol,
3 A(g) + B(g) 2C(g) + x D(g)
起始物质的量/mol 6 5 0 0
转化物质的量/mol 3 1 2 2
5 min后物质的量/mol 3 4 2 2
（1）(A) = = 0.15 mol·L-1·min-1
（2）C(A) = = 0.75mol·L-1
（3）容器内压强p1与开始压强p0之比为： = =
（4）B的转化率 = = 20%
例2、N2O5分解反应的实验数据如下：
时间/min 0 1 2 3 4
浓度/mol·L-1 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040
（1）计算1 min到3 min的平均速率；
（2）用浓度对时间作图，求2 min时的瞬时速率。
分析：平均速率根据1 min到3 min的浓度的变化值即可求得。2 min时的瞬时速率要用浓度对时间作图得c– t曲线，在曲线上2 min时的这一点作切线，其斜率之负值即为此时的瞬时速率。
解：（1）( N2O5) = = ≈ 0.029 mol·L-1·min-1
（2）用浓度对时间作图得c– t曲线，如图所示：
反应进行2分钟时，曲线的斜率等于－0.028 mol·L-1·min-1。因此，这时的反应速率为：
(N2O5) = －（－0.028 mol·L-1·min-1）= 0.028mol·L-1·min-1。
例3、反应2NO(g) + H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)的速率表达式为：= kcc
试讨论下列条件变化时对初始速率有何影响？
（1）NO的浓度增加1倍；
（2）有催化剂参加；
（3）温度降低；
（4）反应容器的体积增大1倍。
分析：本题告诉反应的质量作用定律，要求讨论在不同条件下反应初始速率的变化情况。对于（1）和（4）直接使用质量作用定律就可以得出结论；对于（2）和（3）则要根据我们前面讲述的一些情况来考虑。正催化剂加速反应，负催化剂减慢反应，一般来说，升高温度加快反应速率，降低温度减慢反应速率。本题的难度在于对于“初始速率”的理解。我们说化学反应速率和反应物的浓度有关，随着反应的进行，反应物浓度在不断第变化，那么反应的速率也在发生变化，所以不同瞬间，化学反应的速率都是不同的。“初始速率”就是指反应开始这一瞬间反应的速率。
解：（1）当c增加1倍时，根据= kcc，反应速率将增加4倍；
（2）正催化剂加快反应速率，负催化剂则减慢反应速率；
（3）温度降低，反应速率降低；
（4）当反应容器的体积增大1倍时，c和c都减小1倍，所以据= kcc，反应速率将减慢8倍。
【强化训练1】
1.（05.全国II）已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）（正反应放热），下列说法正确的是（ ）

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