2009届高三化学一轮复习化学资料 理论部分

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2009届高三化学一轮复习化学资料 理论部分

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第三章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构
考纲要求:
1.了解原子的结构及同位素的概念,能正确区分同位素和同素异形体的概念。
2.理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
3.了解相对原子质量的含义,掌握有关元素相对原子质量的计算,以及原子的质量、原子相对原子质量、原子的质量数和元素相对原子质量等概念的区别。
知识回顾:
一、原子的组成与结构
1.构成物质的三种微观粒子: 、 和 。
2.构成原子的三种粒子 、 和核外 。
它们的表示符号及相互关系为:

原子核
原子( X)
核外电子: Z个
(1)电荷数关系:原子∶核电荷数(Z)= = = (原子序数)
阳离子( ×n+):核电荷数(Z)= 质子数(Z) = 核外电子 数(e-)+n
阴离子( ×n-):核电荷数(Z) = 质子数(Z) = 核外电子数(e-)-n
(2)质量关系:质量数(A)= + 。
(3) 数的多少决定元素的种类; 数和 数共同决 定原子的种类; 数的多少决定元素的化学性质。
(4)核外电子数相同的粒子:核外电子总数为10个电子的粒子有:阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-、分子:Ne、HF、H2O、NH3.CH4
核外电子总数为18个的粒子有:阳离子:K+、Ca2+;阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-;分子:Ar、HCl、H2S、PH3 、SiH4、F2 、H2O2 、C2H6 、CH3OH、N2H4 、CH3F、NH2OH。
3.了解符号 X 各字母分别表示的含义是什么?
4.化学史知识:“近代原子学说”—英国科学家道尔顿,“原子-分子论”—意大利科学家阿伏加德罗;发现电子—英国科学家汤姆逊。
二、核素、同位素和同素异形体
1.核素:具有一定数目的_________和一定数目的________一种原 子如: 均各为一种核素。
2.同位素:具有相同的 数和不同的 数的原子互称为同位素。如 互为同位素。
3.同素异形体:同种元素形成的不同单质称这种元素的同素异形体。如金钢石、石墨和C60均为碳元素的同素异形体。
4.同位素的特点:
(1)同种元素可以有若干不同的核素,即元素种类<核素种类。
(2)核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一种元素。
(3)同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓,不指具体的原子。如 是一种核素,而不是一种同位素; 是氧元素的三种核素,互为同位素。
(4)同一种元素的同位素原子其质量数不同,核外电子数相同,核外电子排布相同,其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。如: 等。
(5)各天然同位素原子在自然界的原子百分组成为定值。
三、原子核外电子的运动及排布
1.核外电子的运动
(1)电子的运动空间 (直径约为10-10m)运动速率 (__________(约为3×10-8m·s-1);质量 (约为9.11×10-31Kg);一个电子带一个单位的 。
(2)电子的运动没有确定的轨道,人们也不能同时准确测定或计算出它在某一时刻所在的位置和连接,也不能描画它的运动轨迹。
(3)电子云,用电子云中的黑点描述电子在核外空间一定区域里出现机会的多少。
2.核外电子的排布
(1)在含有多个电子的原子里,各个电子的能量并不完全相同。能量低的,通常在离核近的区域运动;能量高的,通常在离核较远的区域里运动。为了便于说明问题,通常就用电子层来表明电子离核远近的不同。因此,电子就可以看作是在能量不同的电子层上运动的。即可表示为:
电子层数(n): 1 2 3 4 5 6 7
符号: K L M N O P Q
能量: EK<EL<EM……
(2)核外电子排布经验规律
①各电子层最多容纳 个电子(n表示电子层数)
②最外层电子数不超过 个电子(K层不超过 个)
③次外层电子数不超过 个电(K层为次外层时不超过 个,L层为次外层时不超过 个)倒数第三层电子数不超过 个。
3.核外电子排布的表示方法—原子结构示意图

四、关于相对原子质量概念
1.质量数:将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值。即质量数(A)=质子数(z)+中子数(N)。
2.同位素的相对原子质量:Ar=
3.元素的相对原子质量:各种同位素原子的相对原子质量和它们在原子总数中所占的组成分数之积的和。
4.元素的近似相对原子质量:各种同位素原子的质量数和它们在原子总数中所占的组成分数之积的和。
典型例题:
[例1](04上海)X元素原子的质量数为m核内中子数为n,则Wg X+含有电子的物质的量是( )
A.(m-n)w/m mol B. (m-n-1)w/m mol
C.(m+n)w/m mol D. (m-n+1)w/m mol
[例2]某元素构成的双原子单质分子有三种,相对分子质量分别是158.160、162。在天然单质中,此三种单质的物质的量之比为1:1:1,由此推断以下结论中,正确的是( )
A.此元素有三种同位素
B.其中一种同位素质量数为80
C.其中质量数为79的同位素原子占原子总数的1/2
D.此元素的单质的平均相对原子质量为160
[例3]将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下:
35Cl
34.969
75.77%
35Cl
35
75.77%
37Cl
36.966
24.23%
37Cl
37
24.23%
平均
35.453
平均
35.5
试回答下列列问题:
(1)34.969表示
(2)35.453表示
(3)35表示
(4)35.5表示
(5)24.32%表示
[例4]下列说法正确的是( )
A.所含质子数和电子数相等的粒子一定是原子
B.如果两种粒子核外电子排布相同,化学性质就一定相同
C.质量数相同的原子其化学性质一定相同
D.具有相同核电荷数的原子或简单的离子,一定是同种元素
课堂精练
1.人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它们可以作为未来聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为( )
A.34He B.23He C.24He D.33He
2.某元素一种同位素原子的质子数为m,中子数为n,则下列说法正确的是( )
A.不能由此确定该元素的相对原子质量
B.这种元素的相对原子质量为(m+n)
C.若碳原子质量为Wg此原子的质量为(m+n)Wg
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
3.X、Y、Z和R分别代表四种元素,如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同(A.B.C.d为元素的原子序数),则下列关系式正确的是( )
A.a-c=m-n B.a-b=m-n C.c-d=m-n D.b-d=m-n
4.等质量的H2O、D2O的物质的量之比为 ,与足量钠反应放出的H2与D2的体积比为 (相同条件下)。等物质的量的H2O、D2O的质量比为 ,与足量的钠反应放出气体的体积比为(相同条件下) ,质量比为 。
第一节 原子结构
年级 班,学号 ,姓名
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题5分,共50分)
1.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
2.含有ZAX0与ZA+1X+两种微粒,下列叙述正确的是( )
A.质子数一定相同,质量数和中子数一定不同
B.化学性质几乎相同
C.一定都由质子、中子、电子组成
D.核电荷数、核外电子数一定相同
3.下列各组粒子中,核外电子总数相等的是( )
A.K+和Na+ B.CO2和NO2 C.CO和CO2 D.N2和CO
4.科学家最近制造出第112号新元素,其原子的质量数为277,它是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112
B.其原子核内中子数为165,核外电子数为112
C.其原子质量是12C原子质量的277倍
D.其原子质量与12C原子质量之比为12:277
5.第n电子层当它作为最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最多容纳的电子数多10个,则此电子层是( )
A.K B.L C.M D.N
6.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是( )
A.该粒子不显电性 B.该粒子质量数为4
C.在周期表中与氢元素占同一位置 D.该粒子质量比氢原子大
7.某药品说明书中标明,本品每克含碘15mg,镁65mg,铜2mg,锌1.5mg,锰1mg。此处所标成分是指( )
A.分子 B.原子 C.单质 D.元素
8.具有相同质子数的两种粒子( )
A.一定是同种元素 B.一定是一种分子和一种离子
C.一定是不同离子 D.无法判断
9.有aXn-、bYm+两种离子,其电子层结构相同。下列关系或化学式正确的是( )
A.a-n=b+m B.a+m=b+n C.氧化物YOm
D.X的氧化物为HnX或XHn
10.通过化学反应不能实现的是( )
A.生成一种新离子 B.生成一种新分子
C.生成一种新元素 D.生成一种新单质
二、填空
11.(12分)某微粒的结构示意图为:
(1)X表示 Y表示
(2)当Y=8时,若该微粒为中性原子,则X=
(3)当Y=8时,若该微粒带有两个单位负电荷,则该微粒符号为 一
12.(6分)原子核外第N层最多可容纳 个电子,当N层为最外层时最多可容纳 个电子,当N层为次外层时最多可容纳 个电子。
13.(12分)有元素X、Y、Z,已知X元素为-2价离子和Y元素为+1价离子的核外电子排布均与氖相同,Z元素最高价氧化物分子组成为Z2O3,4.5gZ元素的形成的单质与盐酸反应,在标准状况下生成5.6L氢气;Z原子核中质子数比中子数少一个。
(1)Z3+离子的结构示意图为 Y元素位于同期表中的第 周期,第 族。
(2)X和Y形成的化合物有 、 (填化学式)其中高温下最稳定的化合物的电子式为 。
14.(20分)正电子、负质子等都属于反粒子,它们跟普通电子、质子的质量、电荷量均相等,而电性相反。科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质—反物质。1997年年初和年底,欧洲和美国的科研机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。这是人类探索反物质的一大进步。
(1)你推测反氢原子的结构是( )
A.由1个带正电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
B.由1个带负电荷的质子与1个带正电荷 的电子构成
C.由1个不带电子的中子与1个带负电荷的电子构成
D.由1个带负电荷的质子与1个带负电荷的电子构成
(2)反物质酸、碱中和反应的实质是( )
A.H-+OH+ =H2O B.H++OH+ =H2O
C.H-+OH- =H2O D.H++OH- =H2O
(3) 若有反α粒子(α粒子即氦核),它的质量数为 电荷数为 。
第二节 元素周期律、元素周期表
考纲要求:
1.掌握元素周期律的实质,了解元素周期表长式的结构(周期、族)及其应用。
2.以第三周期为例,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族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
知识回顾:
一、元素周期律及实质
1.元素的性质随着 的递增而呈周期性的变化规律叫元素周期律。(元素性质指元素原子的核外电子排布,原子半径、化合价、元素的金属性、非金属性等方面)。
(1)随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素(电子层数相同时),原子重现最外层电子数从 (K层从1增加到2)的周期性变化。
(2)随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素(电子层数相同时)原子半径从 到 的周期性变化。
(3)随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素(电子层数相同时)元素的最高正价从 到 (L层O、F例外)
(4)非金属元素有负化合价,它们从 到 的周期性变化。
2.元素周期律的实质:元素性质随原子序数递增呈现周期性变化,是_______________周期性变化必然结果。
二、元素周期表
1.俄国化学家________发现3元素周期律,并根据__________于869年编制了元素周期表。
2.元素周期表的结构(七横十八纵)
三短(周期)(1、2、3周期 元素种类:2、8、8种)
三长(周期)(4、5、6周期 元素种类:18、18、32种)
一不全(周期)(第7周期 现有元素26种)
七主(族)由短周期和长周期共同构成(ⅠA……ⅦA)
七副(族)由长周期构成(ⅠB……ⅦB)
一个第ⅧA族(8、9、10三个纵行构成)
一个O族(稀有气体)
3.元素周期表与原子结构的关系
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数=价电子数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
三、元素性质与周期表的关系
1.元素金属性、非金属性强弱的判别方法:
金属性:A.单质与水或酸反应的难易
B.最高价氧化物的水化物的碱性强弱
C.单质的还原性强弱(金属活动顺序)
D. 离子的氧化性强弱
E.原电池中的正负极
F.氧化还原反应中,还原剂的还原性>还原产物的还原性
G.周期表中位置
H.气态原子失一个电子吸收的热量大小
非金属性:A.与H2化合难易及氢化物的稳定性、氢化物的还原性
B.最高价氧化物的水化物的酸性强弱
C.单质氧化性强弱
D.简单离子的还原性强弱
E.氧化物还原反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性
F.同周期表中的位置(越右上角,非金属性越强)
G.气态原子行一个电子放出的热量,放热越多非金属性越强
2.同周期、同主族元素性质递变规律
性质
同周期(从左 右)
同主族(从上 下)
原子半径
电子层结构
失电子能力
得电子能力
金属性
非金属性
主要化合价
最高价氧化物对应水化物(酸性、碱性)
非金属气态氢化物形成难易、稳定性
3.“位——构——性”之间的关系

原子序数=质子数 最高正价=最外层电子数
周期数=电子层数 电子结构、原子半径
主族序数=最外层电子数 决定得失电子难易

同位置——同化性
周期表位置 同主族——相似性 元素性质
同期期——递变性
一些不遵守“位——构——性”的特殊情况:
⑴一般原子的原子核是由质子和中子构成,但核素氕(11H)无中子。⑵元素周期表中一般都是从金属元素开始,但第一周期例外,是从氢元素开始。
⑶大多数元素在自然界中有稳定的同位素,但NA.F、P、Al等20种元素却未发现稳定的同位素。
⑷在所有元素中,只有碳元素形成化合物种类最多,在第ⅣA族中出现常见的原子晶体,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、金铡砂等。
⑸元素的单质序数大,相对原子质量不一定大,如18Ar的相对原子质量是39.95大于19K的 39.10。
⑹ⅣA—ⅦA族中,只有ⅦA族中无同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。
⑺活泼金属和活泼非金属一般形成离子键,但AlCl3是共价键形成的共价化合物。
⑻一般元素性质越活泼,其单质性质也越活泼,但N与P却相反,N的非金属性活泼性大于P,但N2比白磷、红磷稳定得多。
⑼非金属元素之间一般形成共价化合物,但铵盐却是离子化合物(如NH4Cl、NH4NO3)
⑽离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时有单个分子存在。
⑾含有非极性共价键的化合物,也可能是离子化合物(如:Na2O2 、CaC2)含有极性键的化合物也可能是非极性分子(如:CO2 、BF3 、CH4等)。
⑿非金属单质一般不导电,但石墨、碲导体,而Si、Ge、Se为半导体。⒀非金属氧化物一般是酸性氧化物,但NO、CO、N2O是不成盐氧化物,金属氧化物一般为碱性氧化物,但CrO3. Mn2O7等却是酸性氧化物,Al2O3.BeO等却是两性氧化物。
⒁在ⅤA—ⅦA族中,气态氢化物的熔、沸点一般随相对分子质量增大而升高,但NH3、H2O、HF反常(因能形成氢键)。
⒂ⅦA族中,F只有-1价无正价,ⅥA族中O一般显-2价无正价,在OF2中却显+2价,在Na2O2 中为-1价,ⅠA族中一般为+1价无负价,但在NaH中H为-1价。
4.比较微粒半径大小的规律:
①同周期元素原子半径随原子序数的递增逐渐减小(稀有气体元素除外)。如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
②同主族元素原子半径随原子序数的递增逐渐增大。
如:Li<Na<K<Rb<Cs
③同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小。如:Na+>Mg2+>Al3+
④同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小。如:P3->S2->Cl-
⑤同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大。如:
⑥同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大。如:F->Cl->Br->I-
⑦阳离子半径总比相应原子半径小。如:Na+>Na Fe2+>Fe
⑧阴离子半径总比相应原子半径大。如:
⑨电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如:
⑩同一元素不同价态的离子半径,价态越高则离子半径越小。如:
典型例题:
[例1]运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( )
A.铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性。
B.砹(At)为有色固体,HAt不稳定,AgAt感光性很强,不溶于水也不溶于稀HNO3。
C.硫酸锶是难溶于水的白色固体。
D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S 稳定的气体。
[例2]X、Y、Z是主族的三种非金属元素,它们在周期表中的位置如下图所示。试回答:
X
Y
Z
(1)X元素单质的化学式是____________。
(2)Y元素的原子结构示意图是____________,Y与钠所形成的化合物的电子式为___________.
(3)Z元素的名称是_________,从元素原子得失电子的角度看,Z元素具有___________性;若从Z元素在周期表中所处位置看,它具有这种性质的原因是:______________________________________________
[例3]已知同周期的X、Y、Z三种元素的最高价化合物水化物对应的酸性由强到弱的顺序是:HZO4>H2YO4>H3XO4下列判断正确的是( )
A.阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱
B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增大
C.元素的原子半径按X、Y、Z的顺序增大
D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
[例4]根据周期律对角线规则,金属Be与铝单质及其化合物的性质相似。又知AlCl3熔沸点较低,易升华。试回答下列问题:
(1)写出Be与NaOH溶液反应的离子方程式(生成Na2BeO2):____________________________________________________________
(2) Be(OH)2和Mg(OH)2可用测试剂_________鉴别,其离子方程式为___________________________________________。BeCl3水溶液呈酸性,其水解的离子方程式为_____________________________。
课堂精练:
1.下列性质递变正确的是( )
A.原子半径:C>Al>Na>K
B.离子半径:O2->F->Al3+>Mg2+>Na+
C.稳定性:HF>NH3>PH3>SiH4
D.最高正价:Na<Al<O<Cl
2.下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:

周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2

3







4



(1)写出下列元素符号:
①__________⑥__________⑦___________⑾__________
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是_________,最活泼的非金属元属元素是__________最不活泼的元素是_________。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是______碱性最强的是____________,呈两性的氢化物是__________
写出三者之间相互反应的化学方程式___________________、___________、________________、__________________。
(4)在这些元素中,原子半径最小的是_____________、原子半径最大的是___________
(5)在③与④中,化学性质较活泼的是_____________,怎样用化学性质实验证明?___________________________。在⑧与⑿中化学性质活泼的是____________怎样用化学实验证明?____________________
3.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
4.周期表前20号元素中A.B.C.D.E五种元素;它们均不是稀有气体元素,且原子半径依次减小,其中A.E同族,A与C.B与E原子的电子层数均相差2,A.B最外层电子数之比为1:4。
(1)写出元素符号:B_______D_______E________
(2)A.C原子数之比为1:1形成的化合物的化学式为_____________
第二节 元素周期律 元素周期表
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题5分,共60分)
1.下列化合物中阴、阳离子半径比最大的是( )
A.LiI B.NaBr C.KCL D.CsF
2.X和Y均为短周期元素,已知aXn-比bYm+多两个电子层,则下列说法中正确的是( )
A.b<5 B.X只能位于第3周期
C.a+n-b+m=10或16 D.Y不可能位于第2周期
3.下列叙述能肯定金属A比金属B活泼性强的是( )
A.最外层电子数A比B原子数少
B.电子层数A原子比B原子多
C.相等物质的量的A和B与足量的盐酸反应,产生H2的量A比B多
D.常温时,A能从水中置换出H2,而B不能
4.X、Y、Z分别代表三种不同的短周期元素,X元素的原子最外层只有一个电子,Y元素的原子M电子层只有K层,L层电子总数的一半;Z元素的原子L层电子数只比Y原子L层电子数少2个。由这三种元素组成的化合物的分子式可能是( )
A.X3YZ4 B.X2YZ3 C.XYZ4 D.X2YZ4
5.A.B.C.D.E是同一周期的五种元素(主族),A.B最高价氧化物对应的水化物呈碱性,且强度B>A。C和D的气态氢化物的水溶液均呈酸性,且强度C>D。E是五各元素中半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A.A<B<C<D<E B.C<D<A<B<E
C.B<A<D<C<E D.E<C<D<B<A
6.下列排列顺序中,错误的是( )
A.原子半径:O<S<Na B.稳定性: PH3>H2S>NH3
C.酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4 D.碱性:Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH
7.若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物,则这两种元素的原子序数之差可能是( )
A.1 B.2 C.5 D.6
8.已知短周期元素的离子aA2+、Bb+、Cc3-、Dd-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a
C.离子半径:C>D>B>A D.单质的还原性:A>B>D>C
9.元素性质呈周期性变化的原因是( )
A.原子量逐渐增大 B.核电荷数逐渐增大
C.核外电子排布呈周期性变化 D.元素化合价呈周期性变化
10.下列叙述中通常不能作为判断两元素非金属性强弱的依据是( )
A.气态氢化物稳定性强弱 B.元素氧化性强弱
C.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 D.单质熔点高低
11.下列叙述不正确的是( )
A.NaOH、Mg(OH)2.Al(OH)3的碱性逐渐减弱
B.Si、P、S、Cl原子半径逐渐减小
C.C.N、O、F最高正价逐渐减弱
D.K、NA.Mg、Al金属性逐渐减弱
12.已知①硫酸比次氯酸稳定②硫酸的酸性弱于高氯酸③H2S比HCl易初氧化④HCl比H2S更容易由单质合成⑤盐酸的酸性比H2S酸性强。上述事实能够说明硫酸的非金属性比氯弱的是( )
A.①②③   B.③④⑤    C.②③④    D.①③⑤
二、推断填充题(40分)
13.在原子序数1—18的元素中选取合适的元素用化学式填写下列空白:
①单质为气态,具有强氧化性,其氢化物的水溶液为强酸的元素是_________
②原子最易失去电子,单质与水剧烈反应,生成强碱性溶液的元素是_________
③某元素的气态氢化物能与它的最高价氧化物对应的水化物反应物成盐。该元素是___________,上述反应在溶液中发生时,离子方程式为__________
14.有A.B.C.D四种元素,A的最高正价与其负价的绝对值之差为6,A.D次外层都是8个电子,A和D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子。B有两个电子层,其最高正价与最低负价的代数和为零。C2-离子与氩原子具有相同的电子层结构。试写出上述各元素的符号:
A___________B__________C__________D__________
15.设X、Y、Z代表3种短周期元素,已知:
①Ym-和Zn-两种离子是有相同的电子层结构
②X与Y可以形成原子个数比为1:1的化合物中和2:1的化合物乙,甲、乙都是共价化合物
③X与Z形成原子个数比为1:1的化合物丙,其分子与乙的分子所含质子数相同。据此,填写下面空白:
⑴Ym-的离子结构示意图为_________,Z元素是___________
⑵化合物甲的电子式是____________
⑶Z单质与化合物乙反应的化学方程式是________________
⑷化合物丙与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______________
16.已知A.B.C.D是中学化学中常见的四种不同的粒子。它们之间存在如下关系:
(1)如果A.B.C.D均是10电子的粒子请写出A的结构式__________D的电子式____________
(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,请写出:
(1)A与B在溶液中反应的离子方程式:__________________
(2)根据上述离子方程式可以判断C与B结合质子的能是(用化学式或离子符号表示:)________>_________
第三章化学键与极性分子、非极性分子
考纲要求:
1.理解离子键、共价键的含义,理角极性共价键和非极性共价键,能够运用电子式表示离子化合物、共价化合物的电子式和形成过程。
2.了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。
第一课时 化学键
知识回顾:
一、化学键:
1.化学键的相互作用。
2.“相邻”指原子间几乎紧紧靠近,“原子”包括中性原子和带电荷的原子或原子团(即离子或电子),“强烈”相互作用,指需消耗120ks/mol——800ks/mol能量才能破坏的这种作用,太小的较弱的相互作用不属于化学键,属于分子间作用力。
3.不是所有物质中都存在化学学键,如稀有气体不存在化学键。但一个化学反应必然发生112的化学键的断裂和新的化学键的形成。
4.分类:
离子键
极性共价键(含配位键)
共价键
非极性共价键
金属键
二、离子键
1.定义:___________________________________________叫离子键。
2.成键粒子是________________________________________________
3.成键本质作用的特征是________________(阴、阳离子的静电吸引及电子与电子、核与核之间的排斥遇到平衡)
4.成键元素(条件)____________________________________________
5.离子键强弱的判断:离子键的强弱决定于相互作用的阴、阳离子所带来电荷的多少和其离子半径的大小,阴、阳离子带电荷数越多,半径越小,形成的离子键就越强形成的化合物的熔沸点就________,晶体的硬度就越_________________________________________________。
6.实例:Na2O、NH4Cl、NaOH、K2S、NaH、Na2O2
7.表示方法:——电子示
①形成过程:MgCl2:
②化合物的电子式:
8.存在范围:碱性氧化物、强碱、大部分盐
三、共价键:
1.定义:___________________________________________叫共价键。
2.成键粒子是______________________________________________。
3.成键作用力特征(本质)是_________________________________。
4.成键元素(条件):__________________________________________。
非极性共价键(同种非金属元素之间)
5.共价的类型: 极性共价键(不同种非金属元素之间)
配位键:如NH4.H3O+
6.共价键强弱的判断:键长越短,键能越大,共价键就越牢固,反之亦然。
7.实例:H2.O2.N2.P4.HCl、H2O、CO2.H2SO4等
8.表示方法:(电子式和结构式)
①电子式:表示物质的电子式:N2 CO2 表示形式过程:
②结构式P4 、O2.HClO、CO2
9.存在范围:共价化合物,含有原子团的离子化合物,大多数非金属单质。
典型例题:
[例1]下列叙述正确的是( )
A.化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
B.离子键只能由活泼金属元素和活泼非金属元素形成
C.离子化合物中只含有离子键,不能含有共价键
D.共价化合物只含有共价键
[例2]下列各分子结构中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.BeCl2 B.SO3 C.Pl3 D.NaOH
[例3]下列电子式收写正确的是( )
A. B.
C. D.
[例4]下列物质中含有非极性键的化合物是( )
A.CO2 B.NaOH C.Na2O2 D.O2
课堂精练:
1.下列电子式表示错误的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各组物质的晶体中,化学建类型和晶体类型都相同的是( )
A.CO2.SiO2 B.NaCl、HCl C.H2O、NH3 D.NaOH、MgCl2
3.下列元素的原子在形成不同物质时,既可形成离子键又可形成极性键和非极性键的是( )
A.Na B.Mg C.Ne D.O
4.下列表示物质电子式的形成过程正确的是( )
A.
B.
C.
第三节 化学键、分子的极性(第6课时)
__________班,学号______,姓名_________
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)
1.下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.任何物质中都含有化学键 B.共价化合物中可能含有离子键
C.离子化合物中只含离子键 D.离子化合物中可能含有共价键
2.下列物质中,既含有离子键又含有非极性共价键的是( )
A.NaOH B.Na2O2 C.BeCl2 D.H2O2
3.下列性质中,既含有离子键又含有非极性共价键的是( )
A.可溶于水 B.具有教高熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
4.只有在化合物中才能存在的化学键是( )
A.极性共价键和离子键 B.非极性共价键 C.氢键 D.共价键
5.下列物质的表示正确的是( )
A.
6.钠原子和钠离子相同的是( )
①微粒半径 ②物理性质 ③化学性质 ④质子数 ⑤电子数 ⑥灼烧时焰色 ⑦所属的元素种类
A.④⑥⑦ B.①②③ C.⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦
7.下列表述方式错误的是( )
A.氨分子的电子式为:
B.S2-的结构示意图为:
C.
D.
8.A元素原子的L层电子比B元素的L层少3个电子,B元素原子核外电子总数比A元素原子核外电子总数多5个,则:A.B可能形成( )
A.共价化合物B3A2 B.离子化合物B3A2
C.共价化合物B2A3 D.离子化合物B2A3
9.下列各组元素的原子能形成AB2型离子化合物的是( )
A.6和8 B.11和16 C.9和11 D.9和12
10.Y元素最高正价与负价绝对值之差是4,Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是( )
A.KCl B.K2S C.Na2S D.Na2O
11.已知氢化锂(LiH)属于离子晶体,LiH跟水反应可以放出氢气。下列叙述中正确的是( )
A.LiH的水溶液显中性
B.LiH中氢离子半径比锂离子半径大
C.LiH中氢离子可以被还原成氢气
D.反应生成的氧化产物和还原产物的质量比为:12:1
12.氰的化学式为(CN)2结构式为 ,性质与卤素相似,下列叙述正确的是( )
A.不和NaOH溶液发生反应 B.在一定条件下可与水反应
C.分子中 键的键长大于 键长
D.氰化钠和氰化银都易溶于水
二、填空(14分)
13.氮化钠Na3N是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3请回答下列问题:
①Na3N的电子式是_____________该化合物是由__________键形成的。
②Na3N与盐酸反应生成_______种盐,其电子式是_________________。
③Na3N与水反应属于___________反应。
④比较Na3N中两种微粒半径:r(Na+)________r(N3-)。(填“>”、“<”、“=”)
14.化合物A是一各不稳定的物质,它的分子组成可用OXFY表示。10molA气体能分解生成15ml O2和10ml F2(同温同压下)
①A的化学式是____________,推断时依据的定律是________________②已知A分子中X个氧原子呈… …链状排列,则A分子的电子式是_____________结构式是____________________。
15.已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E;A.C同周期,B.C同主族,A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子分子。试回答下列问题:
①写出五种元素名称:A_______B________C________D_______E______
②用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:_____________________
③写出下列物质的化学式、电子式或结构式。
D元素形成的单质的结构式___________,E和B形成化合物的电子式___________、___________,A.B.E形成的化合物的化学式为________,D.E形成的化合物空间结构型为________形_________性分子,D.C.E形成的化合物的化学式为____________,D.E形成的化合物为______化合物,(填“离子”或“共价”)包含的化学键为______________。
第2课时 极性分子、非极性分子
知识回顾:
一、化学键的类型与分子的极性
1.非极性键与极性键
①非极性(共价)键:同种非金属元素原子间形成的共价键;如:
H—H、C—C.Cl—Cl
极性键:不同种元素原子间形成的共价键;如:H—Cl、O—H、C O
2.非极性分子和极性分子
①非极性分子:分子结构对称,正负电荷分布均匀的分子。如:N2.P4 、CO2 、CH4 等。
②极性分子:分子结构不对称,正负电荷分布不均匀的分子。如:HCl、H2O、NH3 、SO2 、PCl3
3.分子的极性与键的极性
①极性分子中一定有极性键,也可能有非极性键如:H2O2 、C2H2分子中有O—H、C—H、极性键,O—O、C—C非极性键。
②非极性分子中不一定有非极性键,如:CO2 、BF3分子中只有C O、B—F极性键。
4.分子极性与分子的构型:
①双原子分子中,A2型是非极性分子,如:H2 、O2 、N2 等,A.B型的是极性分子,如:HCl、 CO 、NO等。
②多原子ABn型分子的极性的经验规律。
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在主族的序数C即最外层电子全训成键,则为非极性分子。如:CH4 、SO3 、PCl5 、CO2 、BF3 等,应之则是极性分子如H2O、NH3 、SO2 、NO2 等。
二、化学键与物质类别关系规律
1.只含有非极性共价键的物质:同种非金属元素形成的单质,如I2 、N2 、P4 、金钢石、晶体硅。
2.只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的共价化合物,如:HCl、NH3 、SO2 、SiO2 等。
3.既有极性键又有非极性键的物质,如:H2O2 、C2H2 等。
4.只含有离子键的物质,活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物,如:Na2S、KCl Mg3N等。
5.既有离子键又有共价键(极性、非极性)的物质,如Na2SO4 、NaOH、Na2O2 、Ca2C2 等。
6.由离子键、共价键、配信键构成的物质,如NH4Cl等。
三、分子间作用力和氢键
1.分子间作用力——范德华力
气态、液态或固态的分子型物质是由许多分子构成的。在构成物质的分子之间存在着一种较弱的作用力即为分子间作用力,作用力的大小与化学键比起来弱得多。分子间作用力实质上是一种分子间的电性引力。
一般来说,组成和结构相似的物质,__________越大则范德华力越强,该物质的熔点、沸点就____________,当液体气化时要克服分子间引力,当固体熔化为液体时也要克服分子间的引力,所以分子间的作用力是决定物质的沸点、熔化、溶解性等性质的主要因素。
2.氢键——较强的分子间作用力
某些氢化物分子之间存在着氢键如:H2O、NH3·HF,分子之间由于存在着比分子间作用力稍强的相互用用,而以同族氢化物中沸点反常显行特别高。氢键比化学键弱行多,比分子间作用力稍强。氢键对某些物质的性质产生较明显的影响,如:水结冰时体积彭胀,密度减小是由于氢键所造成的。
3.“相似相溶”原理
通常极性溶质易溶于极性溶剂中,非极性溶质易溶于非极性溶剂中,这个原理即为“相似相溶”原理,如:HCl极易溶于水,碘易溶于酒精中,硫难溶于水,易溶于CS2 中,白磷易溶于CS2 中。
典型例题:
[例1]下列说法中,不正确的是( )
A.极性分子一定含有极性键
B.非极性分子不一定含有极性键
C.CH4.P4分子都是正四面体结构,但键与键之间的夹角大小不同。
D.常温常压下的气体分子中都含有共价键。
[例2]下列各组分子中,都属于含有极性键的非极性分子的是( )
A.C2H2 、CCl4 B.CO2 、H2O2 C.Cl2 CH4 D.NH3.HCl
[例3]已知氯化铝的熔点为190℃(2.02×105 Pa)但它在180℃时开始升华。①氯化铝是___________(填“离子化合物”或“或价化合物”)②在500K和1.01×105 Pa时,它的蒸气密度(换算标准状况)为11.92g·L-1,且已知它的结构中有配位键,氯化铝的化学式为____,结构式为_________。
③无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”,其原因是_________________④设计一个更可靠的实验,判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是______________________________________________
[例4]A.B.C.D.E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。A的最外层电子数为1,其单质在常温下为气体。B.E元素原子的最外层电子排布相同,二者的核电荷数为24。C.E两元素形成C2E型***离子化合物,且E、C两元素对应离子的核外电子数三差为8。 0.9gD的单质与足量的衡硫酸反应,收集到气体1.12L(标准)。
请回答下列问题:
①B元素的原子结构示意图_________,化合物C2E的电子式_______。
②在C.B两元素间按原子个数比1:1形成的离子型化合物中,存在的化学键类型为_________________________________。
③C.D.E三种元素最高价氧化物对应合物之间可以发生反应,它们两者之间发生反应的离子方程式为_____________、_____________、_____________________________。
④D与E形成的化合物跟水完全反应的化学方程式为___________。
⑤试写出两种均含A.B.C.E四种元素的化合物在溶液中相互反应,且生成气体的离子方程式__________________________________。
课堂精练:
1.已知CO2.BF3.CH4.SO3都是非极必分子,NH3.H2S、H2O、SO2都是极性分子,由此可推知Abn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A.分子中所有原子在同一平面内
B.分子中不含氢原子
C.在ABn分子中,A元素为最高正价
D.在ABn分子中,A原子最外层电子都已成键。
2.下列物质的变化过程中只需克服分子间作用力的是( )
A.NaCl溶解 B.K2SO4的熔化 C.干冰升华
D.NH4Cl分解
3.含有极性键的非极性分子是( )
A.H2O B.CS2 C.NH3 D.H2
4.磷(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气中常含它。它的分子是三角锥型,以下关于PH3的叙述正确的是( )
A.PH3分子中P-H键是极性键
B.PH3分子中有未成键的电子对
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子中的P-H的键是非极性键
第三节 极性分子、非极性分子

______班,学号______,姓名______
一、选择题(每题只有一个正确选项,符合题意,每题5分共50分)
1.能够用键能大小解释的是( )
A.氮气的化学性质比氧化稳定
B.常温常压下,溴呈液态,碘呈固态
C.稀有气体一般很难发生化学反应
2.下列各物质中,化学键类型完全相同的是( )
A.NaOH和Na2O2 B.H2S和Na2S C.CCl4和H2O
D.CO2和H2O2
3.下列物质的电子错误的是( )
A.IBr B.HclO
C. D.
4.下列关于离子键和离子化合物的说法中正确的是( )
A.熔化状态下能够导电的物质,一定是离子化合物
B.离子化合物必由非金属元素和金属元素共同组成
C.离子化合物一定易溶于水
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物,若形成晶体,必为离子晶体
5.下列关于化学键的说法中正确的是( )
A.构成单质分子的微粒一定含有共价键
B.由非金属组成的化合物不一定是共价化合物
C.非极性键只存在于双原子单质分子里
D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键
6.1999年曾报道合成的分离了含高能量的正离子N5+的化合物N5A3F6,下列叙述错误的是( )
A.N5+共有34个核外电子
B.N5+中氮原子间的共用电子对结合
C.化合物N5A3F6中A3化合价为+1
D.化合物N5A3F6中F化合价为-1
7.下列说法正确的是( )
A.冰、水和水蒸气中都存在氢键
B.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
C.金属离子和自由电子间通过金属键形成的晶体是金属晶体
D.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
8.下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是( )
A.食盐和蔗糖的熔化 B.钠和硫熔化
C.碘和冰升华 D.SiO2和NaO2熔化
9.下列分子中含有的电子数目与HF相同,且只有两个极性共价键的是( )
A.CO2 B.N2O C.H2O D.CH4
10.近期《美国化学会志》报道,中国科家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470°、80Mpa下合成出金刚石,具有深远意义,下列说法不正确的是( )
A.由二氧化碳合成金则石是化学变化
B.金刚石是碳的一钟同位素
C.钠被氧化最终生成碳酸钠
D.金刚石中只含有非极性共价键
二、填充题(共50分)
11.C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)
(1)、C60、金刚石和石墨三者的关系互为________________
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
(2)、固态时,C60属于__________晶体(填“离子”、“原子”或“分子”),C60分子中含有双键数目的是________________。
(3)、硅晶体的结构跟金刚石相似,1ml硅晶体中含有硅的单键的数目约是_______NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅单键之间插入1个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中,硅氧原子形成的最小环上氧原子的数目是__________。
(4)、石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是__________。
12.(8分)第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构成8个笼,每个笼可容纳1个CH4
分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成(1)-(2)题:
(1)下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确是( )
A.两种都是极性分子 B.两种都是非极性分子
C.CH4是极性分子,H2O是非极性分子
D.H2O是极性分子,CH4是非极性分子
(2)若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2全笼被H2O分子填充,则天然气水合物中平均组成可表示为( )
A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O C.CH4·23/3H2O D.CH4·6H2O
13.(16分)参考下表中物质的熔点,回答下面的问题:
物质
熔点
物质
熔点
(1)钠的卤化物及大金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的________有关,随着_________的增大,熔点依次降低。
(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与_______有关,随着_________增大,___________增大,故熔、沸点依次升高。
(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,定与_________有关,因为一般_________比_________熔点高。
14.(14分)A.B.C.D四种元素位于短周期内,它们的原子序数依次递增。A原子核内仅有一个质子,B原子的电子总数与D原子最外层电子数相等。D原子最外层电子数是其电子层数的3倍。由此推断:
①A与D组成化合物中,含有非极性键的分子的电子式为___________
②B与D组成的化合物中,属于非极性分子的电子式为____________③A与C组成的化合物分子式的电子式为__________属于_____分子。(填“极性”或“非极性”)
④ 已知A.B.C.D可组成一种化合物,且原子个数比8:1:2
:3该化合物的化学式为_____________属于__________化合物(填“离子”或“共价”)
晶体类型与性质
考纲要求
1.了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、鑫属晶体)及其性质。
2.会判断晶体类型,会比较日是体熔点高低。
3.理解晶体的结构,学会计算。
知识回顾:
一、晶体洒型比效
晶体的类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
极性分子
非极性分子
晶体
结构
组成晶体的微粒
离子
原子
分子
分子
金属离子和自由电子
熔沸点
较高
很高

很低
多数高,少数低
晶体
性质
硬度
较硬而脆
很硬

很小
有硬,有软
导电性
熔化、熔于水导电
非导体
溶于水导电
不导电
导电
导热性
不导热
不导热
不导热
不导热
不导热
实例
铁、铜、硬铝
二、判断晶体类型的方法
1.依据组成晶体的微粒和微粒间的作用判断。
离子晶体的晶格质点是阴、阳离子,质点间的作用是分子间作用力即范德华力;金属晶体的晶格质点是金属阳离子和自由电子,质点音的作用是金属键。
2.依据物质的分类判断
金属氧化物(如:K2O Na2O2 MgO等)强碱(如:NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外,气态氢化物、非金属氧化物(除Si2O外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体,常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(除汞外)与合金都是金属晶体。
3.依据晶体的熔点判断。
离子晶体的熔点较高,如:1000左右,原子晶体很高常在几千度,分子晶体熔点低,常在几百度或更低。
4.依据导电性判断
离子晶体水溶液及熔化时能导电,原子晶体一般为非导体;分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电;金属晶体是电的良导体。
5.依据硬度较大或略硬而脆。原子晶体硬度大,部分离子晶体硬度小且较脆。金属晶体多数硬度及大,但也有较低的,且具有延展性。
三、物质熔沸点高低比较规律
1.不同类型晶体的熔、沸点高低规律,原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点有的很高、如钨、铂等;有的则很低,如:汞、镓、铯等。
2.由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的,键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。如金钢石>石英>碳化硅>硅
3.离子晶体要比较离子、离子键的强弱。一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl
4.分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高。如:熔沸点:O2>N2,HI>HB1>HCl。(含氢键的NH3 、H2O、HF比与其组成相似的他子晶体的熔沸点都要高)组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高。如熔沸点:CO>N2。在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔点越低,如沸点:正戌烷异戌烷新戌烷;同分异构体的量香烃及其衍生物,其熔、沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。
5.金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。如熔、沸点: Na>mg>A1。
6.元素周期表中第ⅦA族卤素的单质(分子晶体)的熔、沸点随原子序数递增而升高;第IA族碱金属元素的单质(金属晶体)的熔、沸点随原子序数的递增而降低。
四、周均摊法确定晶体的化学式及典型晶体的结构特点分析。
1.均摊是指每个图形平均拥有的粒子数目。求晶体中粒子个数比的方法是:
①处于顶点的粒子,同时为8个晶包所共有,每个粒子有1/8属于该晶包。
②处于棱上的粒子同时为4个晶包共有,每个粒子有1/4属于该晶包③处于面上的粒子,同时为2个晶包共有,每个粒子有1/2属于该晶包;
④处于晶包内部的粒子,则完全属于该晶包。
如图晶体的一个晶包中,有C粒子:12×1/4+1=4个。有d粒子:8×1/8+6×1/2=4个;c:d=1:1晶体的化学式为cd或dc。
2.典型晶体结构特点分析
氯化钠——每个Na+紧邻6个Cl-,每个Cl-紧邻6个Na+(上、下、左、右、前、后)(设距离为a)。每个Na+与12个Na+等距离相邻(同层4个,上层4个,下层4个)距离为a。
氯化铯——每个Cs+紧邻8个Cl-,每个Cl-都紧邻8个Cs+(距离为/2a)。每个Cs+与6个Cs+等距离相邻(上、下、左、右、前、后)(距离为a)
干冰——每个CO2分子紧邻12个CO2(同层4个,上层4个,下层4个)(距离为/2 a)。晶格的一个面上有5个CO2分子还有1个CO2分子位于中央。
金刚石——每个碳原子与4个碳原子紧邻。由5个碳原子形成正四面体结构单元。由共价键构成最小环状结构中有6个碳原子,不在同一平面上(键角109°28′)。晶体中每个碳原子参与34条C—C键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,碳原子个数与C—C键数之比为1:(3×1/2)=2:3
二氧化硅——每个硅原子与4个氧原子紧邻,每个氧原子与2个硅原子紧邻。每n mol SiO2晶体中,Si—O键最接近4n mol。
典型例题:
[例1]下列物质的熔沸点高低顺序正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B.CI4>CBr4>CCl4>CH4
C.MgO>HO2>O2>N2
D.金刚石>生铁>纯铁>钠
[例2]有下列八种晶体:A(水晶)SiO2 B.水醋酸 C.氧化镁
D.白磷 E、晶体氩 F、氯化铵 G、铝 H、金钢石
用序号回答下列问题:
(1)属于原子晶体的化合物是______________,直接由原子构成的晶体是____________,直接由原子构成的分子晶体是________________。
(2)由极性分子构成的晶体是______________,含有共价键的离子晶体是__________,属于分子晶体的单质是________________。
(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是__________,受热熔化后化学键不发生变化的是_____________,需克服共价键的是______
[例3]晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称为晶胞。Nall晶体结构如图所示,已知FexO晶体晶胞结构为Nall,由于晶体缺陷,X值小于1。测知FexO晶体密度P=5.71g/cm3,晶体胞边长为4.28X10-10m.
①FexO中X值(精确至0.01)为 。
②晶体中的Fen+分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所点分数(用小数点数表示,精确至0.001)为 。
③此晶体化学式为 。
④与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是 。
⑤在晶体中,铁元素的离子间的最短距离为 m。
[例4]某物质由A.B.C三种元素组成,其晶体中粒子排列方式如图所示,则该晶体的化学式为( )。
A.AB3C3 B.AB3C C.A2B3C D.A2B2C
课堂精炼:
1.美国《科学》杂志评选2001年世界科技十大成就中,名列第五的是日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导 变温度高达39K,该金属间化合物的晶体结构如右图,则它的化学式为( )
A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B2
2.熔化时,必须破坏非极性共价键的是( )
A.冰 B.金刚石 C.铁 D.二氧化硅
3.下列各组物质按熔沸点由低到高顺序排列的是( )
A.二氧化硅、烧碱、苯酚 B.碘、钠、氧化铜
C.干冰、氧化碳、磷酸 D.丙烷、甲基丙烷、丁烷
4.HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂,已知HgCl2的熔点是277℃,溶融状态的HgCl2不导电,HgCl2的的稀溶液有弱的导电能力,则下列关于HgCl2的叙述中正确的是( )
A.HgCl2属于共价化合物 B.HgCl2属于离子化合物
C.HgCl2属于非电解质 D.HgCl2晶体属于原子晶体
第四节 晶体类型与性质
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每题5分共60分)
1.单质晶体一定不是( )
A.离子晶体 B.原子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体
2.下列均是分子晶体构成的一组化合物是( )
A.H2.CH4.HCl B.CO2.SO2.H2SO4
C.CaO、CO、NO D.苯和酒精
3.离子晶体一般不具有的特征是( )
A.熔点较高、硬度较大 B.易溶于水而难溶于有机溶济
C.干燥时不能导电 D.离子间距离较大,其密度较小
4.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,下列关于C3N4晶体的说法正确的是( )
A.C3N4是分子晶体
B.C3N4晶体中,C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长要长
C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,且每个N原子连接3个C原子
D.C3N4晶体中微粒间通过篱子键接合
5.常见的离子晶体类型有5种,如图是其中一种空间构型,则该晶体中X、Y离子个数之比可能为( )
A.4:1 B.2:1 C.1:1 D.1:2
6.下列各组物质的晶体中,化学键类型、晶体类型都相同的是( )
A.CO2和SiO2 B.H2S和H2O C.NaCl和HCl D.CF2Cl2和CH3COONa
7.下列有关晶体的叙述中错误的是( )
A.离子晶体中,一定存在离子键
B.原子晶体中,只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高
D.稀有气体的原子能形成分子晶体
8.根据离子晶体的晶格结构(如下图),判断化学式不正确的是( )
A.AB2 B.C2D C.EF D.XY3Z
9.科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如图所示,图中顶角和面心的原子都是钛原子,核的中心和体心的原子都是碳原子。
A.Ti13C14 B.Ti14C13 C.Ti4C5 D.TiC
10.下列晶体中仅由原子直接构成的单质有( )
A.白磷 B.氦 C.金刚石 D.金属镁
11.根据下列给予出几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法中错误的是( )
物质
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质B
熔点
810℃
710℃
190℃
-68℃
2300℃
沸点
1465℃
1418℃
182.7℃
57℃
2500℃
A.SiCl4是分子晶体 B.单质B是原子晶体
C.AlCl3加热能升华 D.MgCl2所含离子键的强度比NaCl大
12.1999年美国《科学》杂志报道:在40Gpa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰,下列判断中正确的是( )
A.原子晶体干冰有很高的熔沸点,有很大的硬度
B.原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料
C.原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料
D.每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
二、填充(40分)
13.(16分)①BN是一种新型无机材料,由于 与 属于等电子体物质,其结构和性质具有极大的相似性,则可推知,在BN的两种晶型中,一种是类似_________的空间网状结构晶体,可用作耐磨材料,另一种是类似于__________的层状结构的混合型晶体,可用作润滑材料,在其结构的每一层上最小的封闭环中有_________个B原子,B—N键角为_________
②单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据:
金刚石
晶体硅
晶体硼
熔点(K)
3823
1683
2573
沸点(K)
5100
2628
2823
硬度(M06)
10
7.0
9.5
(A)晶体硼的晶体类型属于__________晶体,理由是_______________
(B)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体,如图所示其中20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算,此基本结构单元由_________个硼原子构成,其中B—B键的键角为___________
14.(14分)X、Y、Z三种常见的短周期元素,可形成XY2.Z2Y、XY3.Z2Y2.Z2X等化合物,已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层,试回答:
①X、Y、Z的单质的晶体分别属于_______晶体,________晶体,_____晶体。
②Z2Y2的电子式为___________,Z2Y2溶于水的化学方程式为__________③XY3在标准状态下是针状晶体,它属于___________晶体,XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2,其化学方程式为__________________.
15.(10分)下图所示是“足球稀”分子中含有12个五边形,20个六边形,30个双键。
①平均每个五边形所含碳原子为______个,平均每个六边形所含的碳原子为_________个。
②“足球烯”分子的分子式为___________
③“足球烯”分子含有的化学键单键数为___________
④若某“足球烯”分子含12个正五边,25个正六边形,则其分子式为________________。
第三章 物质结构 元素周期律检测题
_________班,学号______姓名______总分_______
一、选择题(每小题只有一个正确选择,每题5分,共60分)
1.据最新报道,放射性元素钬16667H0可有效地治疗肝癌,该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是( )
A.32 B.67 C.99 D.166
2.两种微粒中的质子数和核外电子数都分别相同,那么这两种微粒不可能是( )
A.两种不同分子 B.一种分子和一种离子
C.两种不同阴离子 D.两种不同的阳离子
3.短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物,下列有关XY2的判断不正确的是( )
A.XY2一定是分子晶体 B.XY2的电子式可能是
C.XY2水溶液可能呈碱性 D.X可能是ⅣA.ⅤA.ⅥA.族元素
4.已知元素M原子最外层电子数为2,下列判断正确的是( )
A.M一定是金属元素 B.M一定是ⅡA族元素
C.M的最高化合价为+2 D.M不易形成负价
5.原子序数大于4的主族元素X、Y的说法正确的是( )
A.X和Y在同一周期 B.X原子序数小于Y
C.a-b=8-(m+n) D.离子半径:Yn–>Xm+
6.欧洲核子研究中心于1995年9月—10月间研制成世界上第一批反原子—共9个反氢原子,揭开了人类制取、利用反物质的新篇章。则下列关于反氧原子说法正确的是( )
A.核内有8个带正电的质子,核外有8个带负电的电子
B.核内有8个带负电的电子,核外有8个带正电的质子
C.核内有8个带负电的中子,核外有8个带正电的质子
D.核内有8个带正电的质子,核外有8个带正电的电子
7.下列分子中,属只含有极性键的非极性分子的一组是( )
A.CH4.CCl4.CO2 B.C2H4.C2H2.C6H6
C.Cl2.H2.N2 D.NH3.H2O、SO2
8.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为X,则乙的原子序数不可能是( )
A.X+2 B.X+4 C.X+8 D.X+18
9.下列过程中,只有共价键被破坏的是( )
A.酒精,溶于水 B.过氧化钠溶于水
C.碘升华 D.氯化氢气体溶于水
10.晶体胡由硼的两种同位素105B和115B构成,硼元素的相对原子质量为10.8,则该晶体中105B和115B的原子个数比为( )
A.1:1 B.1:3 C.1:2 D.1:4
11.短周期元素R,其原子核外的电子层数为最外层电子数的一半,它可能形成常见的含氧酸根离子有:①R2O42-②RO42-③R2O32-④RO32-以下判断正确的是( )
A.若它能形成①时,则不可能形成③、④
B.若它能形成②时,则还可能形成①
C.若它能形成①时,则不可能形成④
D.若它能形成②时,则还可能形成①、④
12.有关晶体的叙述中正确的是( )
A.在SiO2晶体中,由Si、O构成的最小单元环中共有8个原子
B.在12g金刚石中,含C—C共价键键数为4NA
C.干冰晶体熔化只需克服分子间作用力
D.金属晶体是由金属原子直接构成的
二、填空题(共40分)
14.(7分)A+、B+、C–、D.E五种粒子(分子和离子)中,每个粒子均有10个电子。
已知:①A++C–=E+D ②B++C–=2D
(1) C–离子的电子式是_______________
(2)具有相同空间构型的粒子___________和__________,E分子的空间构型为_____________,____________性分子。
(3)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式。
15(14分)下图所示的是一些晶体的结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
(1)其中代表金刚石的是(填编号,下同)___________,其中每个碳原子与_________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_______晶体。
(2)其中代表石墨的是________,其中每个正六边形占有的碳原子数平均为________个。
(3)其中表示NaCl的是__________,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有________个。
(4)代表C3Cl的是__________,它属于_________晶体,每个C3+离子与_______个CO2分子紧邻。
(5)代表干冰的是________,它属于_________晶体,每个CO2分子与_________CO2分子相邻。
16.(9分)有下列八种晶体:
A.水晶 B.冰醋酸 C.氧化镁 D.白磷 E、晶体氩 F、氯化铵 G、铝 H、金刚石
(1)属于原子晶体的化合物是________,直接由原子构成的晶体是_________,直接由原子构成的分子晶体是_____________。
(2)由极性分子构成的晶体是__________,含有共价键的离子晶体是__________,属于分子晶体的单质是_________。
(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是____________,受热熔化后化学键不发生变化的是__________,需克服共价键的是_____________。
16.(10分)有X、Y、Z三种元素,其中:X的负价阴离子核外电子排布和氙原子的核外电子排布相同;Y有两种氧化物,其水溶液呈强碱性,在Y的两种氧化物中,Y的质量分数分别是74.19%和58.79%,这两种氧化物的摩尔质量分别是62g/mol和78g/mol。在X和Y休合生成物的水溶液中滴入E单质的水溶液,溶液由无色变为深黄色。E和X在同一主族,相差2个周期。
试回答:
(1)写出三种元素的名称:X_________,Y________,Z_________ 。
(2)两种氧化物分别为_________和___________。
(3)E的单质溶于水,滴加到X和Y形成的化合物的水溶液中,其离子方程式为(并标明电子转移方向和数目)______________________
(4)X与Y形成的化合物比Z与Y 形成的化合物熔点:________(“高”或“低”)其原因是___________________________________________
《高三化学复习经典》资料编写
第二章 物质的量
第一节 物质的量
考 纲 要 求
1.掌握物质的量及其单位——摩尔的含义;物质的量与微观粒子数之间的关系;阿伏加德罗常数的含义。
2.掌握摩尔质量的概念和单位及其有关计算。
3.考查趋势
从高考试题看,此类题目多为选择题,主要涉及以下内容:①以物质的量为中心的有关计算;②物质在发生氧化还原反应时的相关计算。试题在注重考查计算的同时,又隐含对某些概念的理解的考查,预计今后会继续保持。阿伏加德罗常数在物理学上也有广泛的应用,是理化的一个结合点,更需关注。
知 识 回 顾
1.中学化学中常用物理量
物理量
符号
常用单位
(1)物质的量
n
mol
(2)摩尔质量
M
g/mol
(3)相对分子质量
Mr

(4)阿伏加德罗常数
NA
/mol
(5)粒子数
N

(6)气体摩尔体积
Vm
L/mol
(7)质量
M
g
(8)体积
V
L
(9)密度
ρ
g/L(气).g/cm3
(固或液)
(10)相对密度
D

(11)物质的量浓度
c
mol/L
(12)溶解度
S
g
(13)质量分数
w

(14)物质的量分数

(15)体积分数

(16)化学反应速率
mol/(L·s)
(17)水的离子积常数
Kw

(18)反应热
△H
kJ/mol
2.物质的量(n).摩尔(mol)
(1)概念:物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,其意义是表示_________________。摩尔是表示_________________。
(2)物质的量与摩尔的关系:“物质的量”是_________________,“摩尔”是________。如果在一定量的粒子的集体中所含的粒子数目与0.012 kg 12C中所含的________数相同,则该集体的这个量值为________。摩尔的量度对象是构成物质的基本微粒(如_________________等)或它们的特定组合。如1 mol CaCl2,可以说含1 mol________,2 mol______或_____mol阴.阳离子,或含____mol电子等。
(3)注意:在使用摩尔表示物质的量时,应该用__________________________指明粒子的种类,而不使用该粒子的中文名称,例如“1 mol氧”,是指1 mol氧原子还是1 mol氧分子,含义不明确;又如“1 mol”碳原子,是指1 mol 12C,还是1 mol 13C,含义也不明确。
3.阿伏加德罗常数(NA)
(1)概念: ________________叫做阿伏加德罗常数,其近似值为________________。
(2)阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系:阿伏加德罗常数的定义值是指1 mol的任何粒子的粒子数即0.012 kg 12C中所含的原子数目,而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的__________值。
4.粒子数与其物质的量的关系
物质的量(n)与粒子数(N)间可通过阿伏加德罗常数(NA)这个桥梁建立关系:n = N/NA= m/M。若两种物质的物质的量相等,则它们所含的粒子数_______,其相互间的关系为_______,即它们的物质的量之比______其粒子数之比。
5.摩尔质量(M)
(1)概念: __________________叫做摩尔质量。
(2)摩质质量与粒子的相对原子质量或相对分子质量(Mr)的关系。
①1 mol粒子的质量以克为单位时,在_______上都与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。即摩尔质量的单位为g/mol时,M=Mr g/mol。
②1 mol粒子的质量以千克为单位时,在数值上为该粒子相对原子质量或相对分子质量的__________。即摩尔质量的单位为kg/mol时,M=_________。
6.热点剖析:关于阿伏加德罗常数(NA)的测定
阿伏加德罗常数是物理学上的基本常数。它建立了宏观可测量量与微粒粒数目之间的联系。阿伏加德罗常数的测定手段随着科技的发展越来越多,测定精度也越来越高。下面介绍几种在中学化学实验室中可行的测定方法。
(1)单分子膜法:
计算公式:NA = MSV/mAν (d-1)
其中,NA:阿伏加德罗常数(mol-1),S:水槽里水的表面积(cm2),V:硬脂酸苯溶液的体积(cm3),m:称取硬脂酸的质量(g),A:每个硬脂酸分子的截面积(2.2×10-15 cm2),ν :每滴硬脂酸苯溶液的体积(cm3),d:滴人硬脂酸苯溶液的滴数,M:硬脂酸的摩尔质量(284g·mol-1).
实验步骤:
①配制硬脂酸质量为m(g)的硬脂酸的苯溶液V(cm3)。
②测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸苯深液的体积ν =(cm3)。
③测定水槽中水的表面积S(cm2)。
④通过胶头滴管向水槽中滴入硬脂酸苯溶液,至不再扩散,记下硬脂酸苯溶液的滴数d 。重复上述步骤 ④ 2~3次,取三次结果的平均值。
(2)电解法:
计算公式:NA = ItM/m×2×1.6×10-19
其中:m:阴极铜片增加的质量(g),I:电流强度(A),t:电解时间(s),M:铜的摩尔质量(63.5 g·mol-1)。
实验实验步骤:
①将洁净并已称量好质量的铜片作阴.阳极,插入CuSO4溶液里,接通直流电,同时计时,并准确记录电流强度。
②电解后取下阴极,吹干后准确称量铜片的质量。
(3)摩尔体积法:
计算公式 :NA = M/2×L3×ρ 。
其中:M:NaCl晶体的摩尔质量(58.44g·mol-1),L:NaCl晶体Na+与Cl-之间的间隔(2.819×10-8cm),ρ:NaCl晶体的密度(g·cm-3)。
上述中的L可通过X射线衍射测定,M亦为已知量,故本测定法的关键是测定固体晶体NaCl的密度。还需说明的是L3是如图所示晶体结构中的一个小立方体的体积,该小立方体中只含有1/2NaCl单元,故L3×2才是1个NaCl单元的体积。
实验步骤:
①将固体NaCl研细.干燥,准确称取8.15 g NaCl晶体并装入25 mL容量瓶。
②用滴定管向容量瓶中滴加苯(需用CaCl2除去其中的水分),不断振荡,继续加苯至容量瓶刻度线,计算NaCl晶体的体积,并求其密度。
重复上述步骤2-3次,取三次结果的平均值。
此外,根据物理学公式:e=F/NA(e为基本电荷所带的电量,F为法拉第恒量,NA为阿伏加德罗常数),测出法拉第恒量和基本电荷即可求出阿伏加德罗常数。事实上,e和NA这两个常数,只要其中有一个常数有了新的测定数值,另一个数值就要随之变化,两者的数值测定明显地有着相互推动的作用。随着科学技术的发展,人们在不断地研究精确测定它们的方法。
知 识 回 顾答案:
2.物质微粒集体(NA)的物理量 微粒集体的单位 物理量 单位 C原子 1mol
分子.原子.离子.质子.中子.电子 Ca2+ Cl- 3 54 元素符号或化学式
3. 0.012kg12C所含的原子数 6.02×1023 近似
4.相等 正比 等于
5. 单位物质的量的物质所具有的质量 数值 数值 1/1000
典 型 例 题
【例1】 在一个密闭容器中盛有11g X气体(X的摩尔质量为44g·mol-1)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022
命题意图:考查物质的量与气体分子个数的关系。
解析:起始条件下气体的物质的量容易求出,即11 g / 44g·mol-1 = 0.25 mol,则终态的物质的量为: 0.25mol× (5×104Pa)/(1×104Pa) =1.25mol,个数为1.25mol×6.02×1023mol-1=mol,个数为1.25mol×6.02×1023mol-1=7.5×1023。选C。
答案:C
点评:在V不变,T不变时,n∝p。
【例2】 (多选题)用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L N2含有分子数的0.5 NA
B.在常温常压下,1 mol Ne含有原子数NA
C.71 g Cl2所含有原子数为NA
D.在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
命题意图:考查不同情形下NA应用。
解析:A选项中所指为常温.常压,因而虽知体积,却无法确定分子数。B选项中,气体物质的量与其状态无关。C选项中,71 g Cl2其物质的量为1 mol,原子个数为2 NA。D选项错误是明显的。
答案:BC。
【例3】 (多选题)设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.标况下,22.4 L H2所含中子数为2 NA
B.4 °C时,5.4 mL水所含的水分子数为0.3 NA
C.2 L 1 mol/L K2SO4溶液中离子总数为3 NA
D.1 mol K作为还原剂时可提供的电子数为NA
解析:氢原子核中无中子,故A选项错误;4 °C时水的密度为1 g/cm3,则5.4 mL水重5.4 g,即为0.3 mol,所含水分子数为0.3 NA,B选项正确;2 L 1 mol/L K2SO4溶液中含2 mol K2SO4,所含离子数应为6 mol,即6 NA,所以C选项不正确;因为钾原子的最外层有1个电子,所以1 mol K在氧化还原反应中失去1 mol电子,即NA个,D选项正确。选BD。
【例4】下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol Fe B.0.5 mol Na2CO3
C.0.2 mol H2SO4 D.1 mol氧元素
解析:要正确理解物质的量及相关物量量的概念的内涵和外延,以及运用的若干规定。如0.1个铁,不严密0.1 mol Fe是可以的,其物理化学含义非常明确。同样1 mol氧元素.1个氧元素.1 mol氧等都不严密。一般来说,使用物质的量及其单位摩尔,一定要指明粒子名称,用化学式表示物质的具体粒子,可避免上述不当。选D。
课 堂 精 练
1.1966年,范克(Fwnk.J.E)等人提出热化学循环制氢法:

从理论上讲,该循环中,1 mol H2O能制得H2( )
A.0.25 mol B.0.5 mol
C.1 mol D.2 mol
2.取4.09g钾的某种含氧酸盐,加热使之释放出全部氧后剩余固体物质重2.49 g。另由实验知:1 mol该种钾盐受热释放出1.5 mol O2,试通过计算判断钾盐的化学式。(要有推理过程)
3.在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3,在一定体积的密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时压强增加了75%,则A单质的一个分子中有____个A原子,AH3分解反应的化学方程式是________________________________________________。
4.化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。10 mL A气体能分解生成15 mL O2和10 mL F2(同温.同压下)。
(1)A的化学式是________,推断理由是_________________________
(2)已知A分子中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列,则A分子的电子式是____________,A分子的结构式是___________。
答案: 1. C 2. KClO3 3. 4 4AH3 = A4 + 6H2 4. (1) O3F2 质量守恒 (2) F-O-O-O-F
【课后练习】
1.(多选题)设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1g氢气中含有的质子数为NA
B.58.5g食盐中含有的离子数为2NA
C.32g氧气中所含的氧原子数为NA
D.9.6g SO42-中所含的电子数为50NA
2.以NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.53g碳酸钠中含NA个CO32-
B.0.1 mol OH-含NA个电子
C.1.8 g重水(D2O)中含NA个电子
D.标准状况下11.2 L臭氧中含NA个氧原子
3.下列说法正确的是( )
A.28 g氮气所含有的原子数数目为NA
B.4 g金属钙变成钙离了时失去的电子数目为0.1NA
C.1 mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
D.1 mol氮约含有6.02×1023个微粒
4.甲.乙两烧杯中分别加入等体积等浓度的H2SO4溶液,向甲杯中加入m g镁,向乙杯中加入m g铁,完全反应后,一烧杯中仍有金属未溶解,则甲.乙烧杯中原来H2SO4的物质的量x的值是 ( )
A.m/24 > x > m/56 B.x = m/56
C.m/24 > x ≥ m/56 D.m/56 < x ≤ m/24
5.在热酸性溶液中2.525 g硝酸钾恰好氧化9.525 g氯化亚铁,则硝酸钾还原产物是( )
A.KNO2 B.NO C.NO2 D.N2O
6.V2O3和V2O5按不同的物质的量之比混合,可按化学计量数发生完全反应,今欲制备V8O17,则V2O3和V2O5的物质的量之比为 ( )
A.1:2 B.2:1 C.3:5 D.5:3
7.在一定体积的容器中,加入1.5 mol氙气和7.5 mol氟气,在400°C和2633kPa压强下加热数小时,然后迅速冷却至250°C,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5 mol氟气,则所得产物无色晶体中,氙与氟的原子个数比是( )
A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3
8.在反应X+2Y = R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则此反应中Y和M的质量之比为( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
9.NA表示阿伏加德罗常数,以下说法中正确的是( )
A.2.3 g钠由原子变为离子时失去的电子数为NA
B.在常温状况下,1 mol氩气含有的原子数为2NA
C.标准状况下2.24 L氨气所含电子总数为NA
D.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA
10.在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量分数分别约为40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量分数约为( )
A.20% B.25% C.30% D.35%
11.有A.B.C三种一元碱,它们的相对分子质量之比为3:5:7。如果把7 mol A.5 mol B和3 mol C均匀混合,取混合碱 5.36 g ,恰好能中和 0.15 mol 的HCl。试求A.B.C的相对分子质量各是多少?
12.哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料,加热铝粉使其氧化并放出大量热量,促使混合物中另一种燃料分解。m mol氧气外,其他组成元素均以单气体形式放出,因而产生巨大的推动力。写出其中涉及的化学方程式:①______________________________;②__________________________。根据此反应原理,1 mol高氯酸铵分解所产生的气体有_____mol。
答案:
1.AB 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.C 8.A 9.C 10.B
11.M(A)=24 M(B)=40 M(C)=56
12. ①4Al +3O2 = 2Al2O3 ②2NH4ClO4 = N2 + Cl2 + 2O2 + 4H2O 4
气体摩尔体积
考 纲 要 求
(1) 认识气体的体积与温度及压强的关系,掌握气体摩尔体积的含义及相关计算。
(2) 在掌握气体摩尔体积的基础上,掌握阿伏加德罗定律及其重要推论。
(3) 考查趋势
阿伏加德罗定律及其推论也是高考必考的内容,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.阿伏加德罗定律推断气态产物或反应物的化学式。
知 识 回 顾
1.影响物质体积大小的因素
(1)物质体积的大小取决于构成这种物质的_________.________.和________三种因素。
(2)对固体.液体而言,体积的大小主要取决于________和________。
(3)对气体而言,由于气体分子间的距离很大,体积的大小主要取决于________和________;当气体的物质的量相同时,影响体积的主要因素是分子之间的距离,而分子之间的距离又取决于体所所处的温度和压职。温度越高,气体体积___;压强越大,气体体积_____;不同气体在一定温度和压强下,分子之间的距离可以看作是____的。
(4)规律:相同条件下,相同物质的量的不同状态物质所占的体积关系是:;固体___液体____气体;相同条件下,相同物质的量的气体体积______,而固体.液体的体积______。
2.气体摩尔体积的概念
(1)概念: ______________________________叫气体摩尔体积。符号为___________,计算式为_________,常用的单位有________,在标准状况下的量值为________。
(2)标准状况下的气体摩尔体积概念剖析。
①四条件:a温度_____;b压强_____;c基准______;d对象______。
②1 mol气体在非标准状况下,其体积______(填“一定”或“不一定”或“肯定不可能”)为22.4L。
③22.4 L体积是近似值。
3.气体密度(ρ)和相对密度(D)的计算
(1)标准状况下:ρ=______;
(2)非标准状况下:ρ=______;
(3)气体的相对密度:D=ρ(A)/ρ(B)=______;
4.气体的相对分子质量(Mr)或摩尔质量(M)的计算方法
(1)已知标准状况下气体密度ρ,则M=______;
(2)已知非标准状况下T.P.ρ,则M=______=______。
(3)已知两种气体的相对密度D,则D
(4)摩尔质量定义法:M=_____,对混合气体,则M=_____。
(5)若已知混合气体各组成部分的摩尔质量和物质的量分数,则M=________。
5.阿伏加德罗定律的几个推论
(1).由阿伏加德罗定律可以推导出:“一连比,三正比,三反比”的规律
①“一连比”是指同温同压下同体积的任何气体的质量比等于相对分子质量之比,等于密度之比。即W1/W2=M1/M2=ρ1/ρ2。
②“三正比”
在同温同压下,任何气体的体积比等于其物质的量之比。即V1/V2=n1/n2。
在同温同体积下,任何气体的压强比等于其物质的量之比。即P1/P2=n1/n2。
在同温同压时,任何气体的密度之比等于其相对分子质量之比。即.ρ1/ρ2=M1/M2
③“三反三”
在同温同压下,相同质量的任何气体的体积与其相对分子质量成反比。即V1/V2= M1/M2
在同温同体积下,相同质量的任何气体的压强与其相对分子质量成反比。即P1/P2= M1/M2
在相同温度下,相同密度的任何气体,它们的压强与其相对分子质量成反比。即р1/р2= M2/M1
(2).确定气体的分子组成
一般思路是:根据阿伏加德罗定律。由体积比推导出微粒分子个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。
如2体积气体Ax ,与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B,由阿伏加德罗定律可知:气体的分子数之比等于其体积比,即Ax:By:A2B=2:1:2,所以两气体反应物为双原子分子即A2和B2。
(3).平均值规律及应用
①依据:若XA>XB,则XA>X平>XB , X平代表平均相对原子质量.平均相对分子质量.平均浓度.平均含量.平均生成量.平均消耗量等。
②应用:已知X平,可以确定XA.XB的范围;或已知XA.XB ,可以确定X平的范围。
解题的关键是通过平均值确定范围,很多考题的平均值需要根据条件先确定后再作出判断。
(4).求混合气体平均相对分子质量的几种方法
①根据标准状况下气体密度(d)通过气体的摩尔体积求相对分子质量(或摩尔质量),即M=22.4d。
②根据气体的相对密度求相对分子质量(摩尔质量),即M1=D2·M2(D2=ρ1/ρ2 =M1/M2)
③根据非标准状况下的一定质量(m)的气体所占的体积(V),通过气态方程PV=nRT (n=m/M) 求相对分子质量(或摩尔质量),即M=mRT/PV ,(P为气体压强,R为气体常数,T为绝对温度。)
④根据一定的物质的量(n)与该物质质量(m)求相对分子质量(或摩尔质量),即M=m/M
⑤根据一定量物质的微粒数N和阿伏加德罗常数NA求相对分子质量(称摩尔质量),即M=NA·m/N
⑥根据化学方程式求相对分子质量(或摩尔质量)。
对于混合物来说,虽然它由多种纯净物组成,但结果是气体混合物,上述的:M=22.4d.M1=D2·M2M=m/n仍然可以用来求气体的平均相对分子质量。
气体混合物的平均相对分子质量还可以如下计算:
M平=M1×a%+M2×b%+M3×c%…
其中M1.M2.M3……分别表示混合物中各组成成分的相对分子质量,a%.b%分别表示各组成成分所占混合物气体体积百分数(或摩尔百分数)。
知识回顾答案:
粒子数目 粒子大小 粒子之间的距离 粒子数目 粒子大小 分子数目 气体分子之间的距离 增大 减小 相等 < < 几乎相等 不同 单位物质的量气体所占的体积 Vm Vm=V/n L/mol和m3/mol 22.4L/mol 00C 101kpa 1mol 纯气体或混合气体 不一定 M/Vm m/V M(A)/M(B) 22.4р mRT/pV рRT/p m/n m总/n总 M1·a1%+M2·a2%+M3·a3%+…
典 型 例 题
【例1】(多选题)由H2.CO2.CO组成的混合气体,在同温同压下与氮气的密度相等。该混合气体中CO2.H2.CO的体积比可能是( )
A.22:1:14 B.13:8:29 C.26:16:57 D.无法确定
解析:气体摩尔体积有许多推论,这是化学概念内容丰富多样性的特征。阿伏加德罗定律尤其是气体摩尔体积的重要特征,而且定律本有许多推论,这些共同构成了气体摩天楼尔体积概念的内容。
按照阿伏加德罗这一律在同温同压条件下有关推论及其他物理量的概念特点有下列关系:
n甲/n乙=V甲/V乙
р=m/V р甲/р乙=M甲/M乙
M=m/n=(n1M1+n2M2+…)/( n1+ n2+…)
本题中M(CO)=28 g/mol,
则M(CO2)/ n(H2)=13:8,而n(CO)则为任意值。
选BC。
【例2】已知CS2(1) + 3O2(g) == CO2(g) + 2SO2(g),今有0.228 g CS2在448 mL O2(STP)中充分燃烧,反应后所得气体体积(STP)为( )
A.112ml B.224ml C.336ml D.448ml
解析:本题从下面三点可以突破:(1)气体反应中化学计量数:分子数.物质的量.体积表示,(2)气体反应中气体体积的变化,(3)气体体积的变化与O2的关系。
由于本题中有关气体物质的化学计量数反应前后相同。故反应后气体体积不变。选D。
【例3】(综合题)已知反应(NH4)2SO4 → N2 ↑+ NH3 ↑+ SO2 ↑+ SO3 ↑+ H2O
当有3NA个电子转移时,有_______个氮原子被氧化,同时生成SO2的质量为______。
解析:本题的解题依据是氧化还原反应中化合价升降的总数相等。不难看出每个氮原子从-3价升到0价,需转移3个电子,每个硫原子从+6价降到+4价,需转移2e-,故本题中被氧化的氮原子个数为3NA/3 =NA,被还原的硫原子个数为3NA/2 =1.5 NA,即有1.5 mol的SO2生在。根据m=nM=1.5 mol×64 g/mo l= 96 g。
答案:NA 96g
点评:由此题可以看出,用物质的量来解决一些微观粒子(如本题中的电子)与宏观物质(如SO2气体)之间的关系,显得比较简单。当然本题要求在复习旧知识的基础上能够对新知识进行灵活应用。
【例4】(能力题)假设12C相对原子质量为24,如果以0.024 kg 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数值,下列数值肯定不变的是( )
A.气体摩尔体积(标准状况)
B.标准状况下,16 g O2所占体积
C.O2的式量
D.一定条件下,跟2 g H2相化合的O2的物质的量
命题意图:本题考查了对相对原子质量.阿伏加德罗常数.气体摩尔体积等概念的理解。
解析:此题题设中,以0.024 kg 12C所含的原子数为阿伏加德罗常数,则阿伏加德罗常数变为原来的2倍,即1 mol气体所含的分子数为原来的2倍,则标准状况下气体的摩尔体积变为原来的2倍,A项变化了,B项明确了气体的温度.压强和质量,体积一定,不随相对原子质量标准及阿伏加德罗常数的改变而改变。对于C项,由于12C相对原子质量变为原来2倍,则任何元素的相对原子质量均变为原来的2倍,各种分子的式量也将扩大为原来的2倍,即此时O2的式量应为64。对于D项,与2 g H2相比合的O2的质量是不变的,因O2的摩尔质量改变,故O2物质的量也发生改变。选B。
答案:B。
点评:相对原子质量的标准及阿伏加德罗常数均是人为规定的,它们如果发生改变,则相对原子质量.式量.摩尔质量.气体摩尔体积等相对量均发生变化,而质量.微粒数.一定质量的气体的体积.气体的密度等绝对量却不发生变化。解此类题时,一方面要弄清“相对量”与“绝对量”的关系;另一方面要紧扣“物质的量”这一核心,通过判断物质的量如何变化来确定与物质的量有关的量会如何变化。
【例5】某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体。分解方程式为2A = B + 2C + 2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d,则A的相对分子质量为( )
A.7d B.5d C.2.5d D.2d
命题意图:本题考查了相对密度.平均相对分子质量.质量守恒定律等知识。
解析:根据题给出的方式式知,完全分解后生成气体的平均摩尔质量M平=[M(B)+2M(C)+2M(D)] / 5。根据题意M平=d·2 g/mol,则M(B)+2M(C)+2M(D)=5M平=10d g/mol。
又根据质量守恒定律:
2mol·M(A)=1mol ·M(B)+2 mol·M(C)+2mol·M(D)
所以M(A)=5d g/mol,M (A)=5d。选B。
答案:B。
课 堂 精 练
1.在一定的温度下和压强下,1体积X2(g)跟3体积Y2(g)化合生成2体积化合物,则该化合物的化学式是( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
2.在同温同压下,某一瓶充满O2质量为116g,充满CO2质量为122g,充满气体X质量为114g,则X的对相分子质量为( )
A.28 B.60 C.32 D.44
3.在相同的温度和压强下,4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的溶积分别是a.CO2,100 mL b.O2,200 mL c.N2,400 mL d.CH4,600 mL。则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是( )
A.a>b>c>d B.b>a>d>c
C.c>d>b>a D.d>c>a>b
4.在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子数 B.密度 C.质量 D.质子数
5.已知某混合气体的成分按体积分数计算时:80.0%CH4.15.0%C2H6。试计算:(1)0.500mol该混合气体的质量。(2)该混合气体在标准状况下的密度。
答案:
1.A 2.A 3.C 4.A 5. (1)9.25 g (2)0.826 g/L
【课后练习】
1.在标准状况下,气体A的密度为1.25 g/L,气体B的密度为1.875 g/L,A和B混合气体在相同状况下对H2的相对密度为16.8,则混合气体中A 和B的体积比为( )
A.1:2 B.2:1 C.2:3 D.3:2
2.通常状况下,在体积一定的密闭容器中的NH3和Cl2恰好完全反应,若反应产物只有N2和NH4Cl,是反应前后容器中的压强比应接近于( )
A.1:11 B.11:1 C.7:11 D.1:1
3.把a g铁加到b g 22.5%的盐酸中,反应后共放出x L氢气(标准状况下),则被还原的HCl的物质的量一定是( )
A.a / 56 mol B.5b / 36.5 mol C.b / 36.5 mol D.x / 11.2 mol
4.设阿伏加德罗常数的符号为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体m g,含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是( )
A.22.4nb / mNA B.22.4mb / nNA C. 22.4nNA / mb D.nbNA / 22.4m
5.(多选题)在一密闭气缸中,用一不漏气可滑动的活塞隔开,左边充有N2,右边充有H2和O2的混合气体,在200C时,将右边混合气体点燃,反应后冷却到原来温度,若活塞原来离气缸左端的距离为总长的1/4,反应后静止气缸的正中央。(忽略水蒸气)则原来H2和O2的体积比为( )
A.2:7 B.7:2 C.3:6 D.4:5
6.同温同压下,等体积的两容器中分别充满NO和CO两种气体(其中N.C.O三种元素分别为14N.13C.18O),则下列说法正确的是( )
A.两容器中分子间的平均距离均相同
B.两容器中所含微粒的质量均相同
C.两容器中所含原子数.分子数.中子数均相同
D.两容器中所含质子数.中子数均相同
7.某种气体1 L(标况)与适量O2恰好完全反应生成CO2和水蒸气,在273℃.101.3KPa下混合气体的体积为b L,当冷却至标况时气体的体积变为a L,则用a.b表示的该烃的化学式为( )
A.CaHb B.CaHa-b C.CaHb-2a D.CaH2(b-a)
8.等物质的量的N2.O2.CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的(同温同压),这时混合气体中N2.O2.CO2物质的量之比为 (04上海化学( ( )
A.3∶4∶1 B.3∶3∶2 C.6∶7∶3 D.6∶9∶0
9.一定质量的液态化合物XY2,在一定质量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:XY2(1)+3O2(g)===XO2(g)+2YO2(g),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是627 mL,密度是2.56 g/L,则:
(1)反应前O2的体积是____________________
(2)化合物XY2的摩尔质量是__________________
(3)若XY2分子中X.Y两元素的质量比是3:16,则X.Y两元素分别为______和_____(写元素符号)。
10.30 mL和CO2.CO.O2组成的混合气体,通过足量的Na2O2后体积变为28 mL,把剩下的气体引燃后,通过足量的NaOH溶液,最后剩余10mL气体(所有气体体积在同温同压下测定)。求原混合气体中各成分的体积。
11.(综合题)在1200C时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2====2H2O+2S
B.2HS+3O2====2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2===2H2O+2CO2
D.C4H8+6O2====4H2O+4CO2
(1) 若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是________;符合关系式d前=d后和p前=p后的是________。(请填写反应的代号)
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前d后和V前>V后的是__________(请填写反应的代号)
答案:
1.D 2.B 3.D 4.A 5.BD 6.A 7.D 8.A
9.(1)672 mL (2)76 g/mol (3)C S
10.有两种情况: (1)CO2 4 mL,O2 4mL,CO 22 mL; (2)CO2 4 mL,O2 14mL,CO 12 mL
11. (1)B C (2)D A
第三节 物质的量浓度
考 纲 要 求
1.理解物质的量浓度的概念,掌握有关物质的量浓度的计算。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
3.掌握物质的量浓度与质量分数的换算及溶液的相关计算。
4.考查趋势
(1)溶解度是初中化学中的一个重要知识点,但高考涉及的内容在深度和广度上远远高于初中学习时的要求。溶解度考查的内容主要有两大类:一是关于溶解度概念的基本计算,题目多数注重对概念的理解,较为简单;二是综合计算,题目常在进行溶解度的计算过程中,伴有分析推理判断。溶解度作为计算大题预计在今后几年里出现的几率不会很高,但作为选择题,每年都有可能出现,尤其以字母代表各物理量的计算。
(2)溶液的浓度是高考计算题的必考题。主要包括:
①溶液的物质的量浓度.溶液的体积.溶质的物质的量(或质量或气体标准状况下的体积)之间的换算;
②物质的量浓度.溶质的质量分数和溶解度之间的换算;
③溶液的稀释问题;
④两种溶液混合(包括反应和不反应两种情况)后,溶液浓度的计算;
⑤溶液的配制。试题以选择为主。预计此类题目在今后的命题中还会处于主流地位。
知 识 回 顾
1.物质的量浓度
以 叫物质的量浓度,单位 ,
其数学表达式为: 。
概念中的“1 L”是 体积的计算,“ 质”是 中的溶质,可以指单质.化合物,如c(Cl2) = 0.1 mol·L-1,c(NaCl) = 2.5 mol·L-1; 也可以指离子或其他特定组合,如c(Fe2+) = 0.5 mol·L-1,c(H+) = 0.01 mol·L-1等。
2.物质的量浓度溶液的配制
(1)实验原理:通过用天平称取质量或用量筒(或其他量器)量取体积的方法,确定溶质的物质的量,使用容量瓶确定整个溶液的体积,从而得到具有一定物质的量浓度的溶液。
(2)仪器:天平.酸式(或碱式)滴定管.量筒.药匙.烧杯.玻璃棒.一定容积的容量瓶.胶头滴管。
注意:①容量瓶只能用来配制溶液,不宜用来长期存放溶液;②容量瓶属于量器,不能用刷子刷其内壁;③容量瓶不能用来作反应器或者溶解固体,稀释浓的.易产生热量的液体等;④容量瓶使用前一定要检查其是否漏水,检查的方法是 ,再旋转180℃,再不漏水即可。
(3)操作步骤:
①计算所需溶质的质量或体积;②称取或量取所需溶质;③溶解(稀释)并冷却;④转移溶液.洗涤烧杯或玻璃棒并转移洗液;⑤定容并摇匀。
思考:①为什么要先将溶质在烧杯中溶解或稀释,而不将称量出的溶质直接放到容量瓶中溶解后加水定容? 。
②定容时,要注意什么问题? 。
③摇匀后,再将容量瓶放正时发现瓶内液面不再与刻度线相切,而是略低于刻度。这时要不要加水使液面与刻度相切? ,为什么? 。
④在配制一定物质的量浓度的溶液的过程中,下列操作是否正确?不正确的将对所得溶液的浓度产生什么影响?为什么?
a.没有洗涤溶解时用的烧杯和玻璃棒。
b.将热的溶液直接移入容量瓶。
c.向容量瓶中转移溶液时,不慎将少量液体洒到了瓶外。
d.定容时加水超过了容量瓶刻度线,又用滴管将高出刻度的部分水吸出。
e.定容时,俯视容量瓶刻度线观察液面。
3.在物质的量浓度溶液中所含溶质微料的数目
(1)溶质是难电离的物质时,溶质在溶液中以 的形式存在。若溶液中含有1 mol的溶质,则溶液里溶质的分子数为 个。例如溶液中含1 mol C2H5OH(酒精),则酒精的分子数为 __________个。
(2)取出任意体积的物质的量浓度为c mol·L-1的溶液,其浓度 ,仍然为 。对于V体积的AmBn型易电离的物质.物质的量浓度为c mol·L-1,由电离方程式AmBn====mAn+ + nBm-知,An+的物质的量浓度为 mol·L-1,Bm-的物质的量浓度为nc mol·L-1。
(3)溶质是强酸.强碱或可溶性盐时,溶液中的溶质是以 和 形式存在,例如1 L 1 mol·L-1Ca(NO3)2溶液中含有6.02×1023个 和2×6.02×1023个 。
4.有关溶液浓度的计算
(1)物质的量浓度与质量分数(w)的换算公式:c = 1000(mol·L-1)·w·ρ(g·L-1)/M(g·mol-1)
(2)物质的量浓度与溶解度(S)的换算公式:
c = 1000(mol·L-1)·S(g)·ρ(g·L-1) / M(g·mol-1)·(100+S)(g)
(3)不同物质的量浓度溶液的混合计算
①稀释定律:c1V1 = c2V2
②混合后溶液体积不变:
c1V1 + c2V2 = c混(V1+V2)
③混合后溶液体积改变:
c1V1 + c2V2 = c混 V混(V混= m混 /ρ混 )
(4)标准状况下求气体溶解于水后所得溶液的物质的浓度的计算
式中V为标准状况下气体体积(L),V(H2O)为水的体积(L),ρ为溶液的密度。
5.一定物质的量浓度的溶液配制的误差分析
依据:物质的量浓度的数学表达式cB = nB/V,即液体溶质后,洗涤量筒,将洗涤液也倒入容量瓶中,则物质的量浓度偏大。
溶解:如搅拌时溶液飞溅出来,则物质的量浓度偏小;未冷却即移入容量瓶中,则物质的量浓度偏大。
洗涤:不洗涤或洗涤液未移入容量瓶中,则物质的量浓度偏小。
定容:加水过量或不足,则物质的量浓度偏小或偏大;最后读数时俯视或仰视,则物质的量浓度偏大或偏小。
知识回顾答案:
1 L溶液里含有溶质的物质的量的多少来表示的溶液浓度 mol/L
c(mol·L-1 )=n(溶质)mol / V(溶液)L 溶液 溶液 倒入少量水后盖紧玻璃塞,倒置,不漏水 溶解或稀释时会放热或吸热 小心用滴管加水至刻度与凹液面底部相切 不要 因为少量液体附着于瓶塞处 偏低,损失了溶质 偏高,少加了水 偏低,损失了溶质 偏低,已变稀了 偏高,俯视造成了少加水 分子 6.02×1023 6.02×1023 不变 c mol/L mc 阴离子 阳离子 Ca2+ NO3-
典 型 例 题
【例1】(2004年海淀二模)将100mL(密度为1.84g·cm-3,质量分数为98%)的浓硫酸慢慢加入到100mL水中,充分搅拌,求所得稀硫酸(ρ=1.25 g·cm-3)的物质的量的浓度。
命题意图:考查浓溶液稀释,实质n不变。
解析:错解:c = 100×1.84×98% / 98×(0.1L+0.4L) mol·L-1
正解:c = [100×1.84×98% / 98] / [(100×1.84+400×1)/1.25]×10-3
答案:略
点评:错因,两种液体体积之和当成稀释后的总体积。
【例2】在用固体碳酸钠配制500mL 0.1mol/L溶液时,下列因素对酿成的溶液浓度与指定配制的浓度相比,或是①偏高,或是②偏低,或是③无影响。
(1)称量时当砝码总质量为5g,游砝在刻度尺上的读数为0.3g时,天平达到平衡,配制完后发觉砝码和游码颠倒了。结果_________________。
(2)溶解碳酸钠后,立即注入容量瓶中定容。结果__________________。
(3)容量瓶用蒸馏水洗净后未经干燥即用来配制溶液。结果__________。
(4)定容时仰视观察刻度。结果____________________。
解析:判断操作是否产生误差,要牢记正确的配制过程,以便和实际配制相比较。
(1)药品和砝码颠倒,药品的实际质量为5 g - 0.3 g = 4.7 g,所以结果偏低。
(2)溶质在烧杯中溶解后有温度变化,一般为放热,如不冷却到室温定容,溶液常有热胀冷缩现象,放置到室温后液面会下降到标准刻度以下,水量不足使结果偏高。
(3)因为配制中还要加水,结果无影响。
(4)操作时定容的视线对实验结果的影响:
仰视时定容,溶液的体积偏大,配制的物质的量浓度偏低。俯视正式成立好相反。
答案:(1)偏低 (2)偏高 (3)无影响 (4)偏低
【例3】在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量是M g/mol),溶于0.1L水中,所得溶液的密度为d g/mL ,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.V·d / MV+2240 B.1000V·d / MV+2240
C.1000V·d·M / MV+2240 D.M·V / 2240(V+0.1)d
命题意图:考查物质的量浓度的定义及计算。
解析:由题知气体A的物质的量为V / 22.4 mol,溶剂是0.1L(100g H2O),溶液的质量是(100+MV/22.4) g ,已知溶液密度为d,溶液的体积应是(100+MV / 22.4) / d。因此,溶液的物质的量浓度为 1000V·d / MV+2240 (mol·L-1)。
答案:B.
点评:此题中将V L A气体溶于0.1L水中,体积不具有加和性,混合后的体积不能计算为V总=0.1L+VL而应将体积换算成质量,再根据溶液的密度,计算出物质的量浓度。
【例4】精确配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作中正确的是( )
A.称量时,将NaOH固体直接放在天平托盘上面的纸上
B.将称好的NaOH固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解NaOH固体后,立即将溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中已冷却的NaOH溶液注入未经干燥的容量瓶中
解析:由固体物质配制溶液的一般步骤为:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。溶解是在烧杯中进行的,溶解后的溶液冷却后才能转移,洗涤后的溶液也应转移到容量瓶中。
A.NaOH具有吸湿性和腐蚀性,不能直接放在天平托盘或在纸上称量,应放在玻璃器皿中称量,如小烧杯中;B.固体物质应在烧杯中溶解,尤其像NaOH固体溶解时放出大量热,会使容量瓶炸裂;C.NaOH溶解后,应将溶液冷却到室温,再转移到容量瓶中,否则会使结果偏大;D.未经干燥的容量瓶对浓度没有影响。选D。
【例5】(2001年全国)标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 mol·L-1.密度为0.915 g·cm-3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水?(本题中氨的式量以17.0计,水的密度以1.00 g·cm-3计)
命题意图:本题考查了气体溶于水时溶液的浓度的计算。
解析:1.00L该氨水中含氨的质量为12.0 mol×17.0 g·mol-1,其体积在标准状况下为12.0 mol×22.4L·mol-1,
1.00L该氨水中含水的质量为1.00L×915 g·L-1-12.0 mol×17.0 g·mol-1,其体积为
1.00 L×915 g·L-1-12.0 mol×17 g·mol-1 / 1000 g·L-1
V(NH3) / V(H2O) = 12.0 mol ×22.4L·mol-1 / (1.00 L×915 g·L-1-12.0 mol×17 g·mol-1 / 1000 g·L-1) ≈ 378
答案:378体积(标准状况)
【例6】配制?0.5 mol/L的NaCl溶液1000 mL时,下列操作是否正确,请指出错误的地方,并加以改正。先把托盘天平调整好,然后在左盘上放入29g砝码(取用砝码时,用镊子夹取),在右盘上放一张纸,用药匙取氯化钠放在纸上,当天平指针不动时,将称到的NaCl放入烧杯里,用适量的水使之完全溶解,再把此溶液直接倒入经检查不漏水的500 mL的容量瓶中,然后用较多的水洗涤烧杯,并把洗涤液也倒入容量瓶中,加蒸馏水至溶液凹面与刻度线相平,把瓶塞塞好即可。
命题意图:本题是考查配制溶液的方法。
解析:需要仔细阅读题目,并运用分解分析的方法,找出错误之处并加以改正。
答案:(1)砝码放右盘;(2)左.右盘上都要放一张大小相同的纸;(3)溶解好的溶液要用玻璃棒引流;(4)应转移入1 000mL容量瓶中;(5)洗涤要用少量水,洗2次—3次;(6)加蒸馏水至刻度线1cm ~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水;(7)塞好瓶塞后,还要把容量瓶上下颠倒摇匀。
点评:配溶液时注意步骤,首先要验漏。
课 堂 精 练
1.100 mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液和50mL 0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-的物质的量浓度为( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
答案:C
2.某工厂采用含硫酸的氢氟酸作为矿物中稀有元素的萃取液,生产上要求该萃取液中H2SO4的浓度为3 mol·L-1,氢氟酸的浓度为8 mol·L-1。现有一批回收酸液共400 L,经测定其中氢氟酸浓度为12 mol·L-1,硫酸浓度为1 mol·L-1,现要用此回收液配制上述萃取液,400 L回收液经稀释可以得到__________L 8mol·L-1的氢氟酸,在400 L回收液中加入_________L密度为1.84 g·cm-3,浓度为98%的浓硫酸,然后________,即可得到符合要求的萃取液。
答案:600 76.1 加水稀释至600 L
3.近年来,工业上用Mg(NO3)2代替浓硫酸作为制取浓硝酸的脱水剂(以下数据均为溶质的质量分数)。65% HNO3(质量为M1)中加72% Mg(NO3)2溶液(质量为M2)后蒸馏,分别得到97.5% HNO3和60% Mg(NO3)2溶液(不含HNO3)。
(1)若蒸馏过程中HNO3.Mg(NO3)2.H2O均无损耗,求蒸馏前的投料比M1/M2的值。
(2)蒸馏过程中,若H2O的损耗占总质量的5.0%,即有(M1+M2)×5.0%的水流失。则投料时,比值M1/M2应该_______(选填“增大”“减小”或“不变”。)
答案:(1)0.60 (2)增大
4.(黄冈市调考题)实验室要配制1 L含0.17 mol K2SO4.0.16 mol KCl.0.50 mol NaCl的溶液。现因无K2SO4,只有Na2SO4.KCl.NaCl,如何配制所需溶液?简述操作步骤。
答案:用天平称取37.3g KCl.24.1g Na2SO4.9.4g NaCl放入一个烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,使之全部溶解,转移到1 L容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯两次。把洗涤液都注入容量瓶里,然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度2cm—3cm处,改用胶头滴管加水到瓶颈刻度处,使溶液的凹面正好跟刻度相平,塞上塞子,摇匀。
5.(2003年江苏)(1)无水乙酸又称冰醋酸(熔点16.6℃)。在室温较低时,无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时,你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸?______________________________________________________________
(2)要配制浓度约为2 mol·L-1 NaOH溶液100mL,下面的操作正确的是_________(填代号)。
A.称取8 g NaOH固体,放入250 mL烧杯中,用10 0mL量筒量取100mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8 g NaOH固体,放入100 mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后蒸馏水稀释至100mL
C.称取8 g NaOH固体,放入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L-1 NaOH溶液,倒入250 mL烧杯中,再用同一量筒量取60 mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
答案:(1)将晶体移至略高于室温的环境中,液化后再取出(其他合理答案也可) (2)AD
6.取50.0 mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液,加入过量BaCl2溶液后得到14.51 g白色沉淀,用过量的稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66 g,并有气体放出。试计算:
(1)原混合溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度。
(2)产生的气体在标准状况下的体积。
答案:(1)c(Na2CO3)=1 mol/L.c(Na2SO4)=0.4 mol/L (2)1.21 L
【课后练习】
1.实验中需2 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称量Na2CO3的质量分别为( )
A.1000 mL ,212 g B.950 mL,210 .4 g
C.500 mL,286 g D.任意规格,572 g
2.(2004年济南一模)今有0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液300mL,0.1 mol·L-1 MgSO4溶液200 mL和0.1 mol·L-1 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∶2 C.3∶2∶3 D.1∶1∶3
3.在100 g浓度为18 mol·L-1.密度为ρ(g·cm-3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积为( )
A.小于100 mL B.等于100 mL C.大于100 mL D.等于100/ρmL
4.把a L硫酸铵和硝酸铵混合液分为两等份,一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与BaCl2溶液反应恰好消耗c mol BaCl2。则原溶液中NO3-的物质的量浓度是( )
A.(b-2c)/a mol·L -1 B.(2b-c)/a mol·L -1
C.(2b-2c)/a mol·L -1 D.(2b-4c)/a mol·L -1
5.(多选题)密度为d g·cm-3的溶液V mL,含有相对分子质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,溶质质量分数为W%,下列表示不正确的是( )
A.c = 1000m/VM B.m = dVW/100
C .d = cM/100W D.W% = cM/10d
6.将X mol·L-1 H2SO4溶液a mL稀释到b L,稀释后溶液中H+的物质的量浓度为( )
A.ax / 1000b mol·L -1 B.ax / 500b mol·L -1
C.ax / 2200b mol·L -1 D.ax / b mol·L -1
7.在烧瓶中充满干燥标准状况下HCl与N2的混合气,已知相对分子质量为34.8,进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度为( )
A.0.022 mol·L-1 B.0.045 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
8.A溶液2 L含有0.6 mol KCl.0.4 mol K2SO4.0.2 mol ZnSO4,B溶液1 L含有0.1 mol KCl.0.3 mol K2SO4.0.1 mol ZnCl2,则A.B两溶液的成份是( )
A.相同   B.不同 C.仅K+浓度相同 D.其成分无法比较
9.(2004年长春二模)将标准状况下的a L HCl(g)溶于1 000g水中,得到的溶液密度为 b g/cm3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A.a / 22.4 mol·L -1 B.ab / 22400 mol·L -1
C.ab / (22400+36.5a) mol·L -1 D.1000ab / (22400+36.5a) mol·L -1
10.(2004年广州测试)将40 mL 1.5 mol/L的CuSO4溶液与30 mL 3mol/L的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为( )
A.Cu(OH)2 B.CuSO4·Cu(OH)2
C.CuSO4·2Cu(OH)2 D.CuSO4·3Cu(OH)2
11.将适量CO2通入100 mL某浓度的NaOH溶液中,两者恰好完全反应。将反应的溶液均分二份,一份加入足量石灰水,得沉淀W1 g;另一份加入足量的CaCl2溶液得沉淀W2 g。求:原NaOH溶液的物质的量浓度是多少?
12.(2002年广东高考)向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下列问题:
(1)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几中可能的组成,并分别列出。
(2)若通入CO2气体为2.24 L(标准状况下),得到11.9 g的白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其其各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?
答案:1.A 2.D 3.A 4.D 5.CD 6.B 7.B 8.A 9.D 10.D
11. (W1 + W2)/5 mol/L
12.(1)① K2CO3 + KOH ② K2CO3 ③ K2CO3 + KHCO3 ④ KHCO3
(2)得到固体为K2CO3 + KHCO3混合物,其中K2CO3占6.90g,KHCO3占5.00g,所用KOH溶液的物质的量浓度为0.500mol/L。
本章总结
1.需要关注的几个问题
(1)化学量的概念,是从量的角度确定物质及其变化的重要工具,是中学化学基本概念的重要组成部分。物质基础的量是中学化学计算的核心,学生要熟记物质的量与物质的质量.粒子数.摩尔质量.气体摩天楼尔体积(标准状况下和非标准状况下).物质的量浓度之间的换算关系,熟练地进行物质的量为中心的计算。与“阿伏加德罗常数”有关的计算题及涉及“阿伏加德罗常数”的计算题.概念题,是各类考试及高考的热点,只是设问的角度不同,这部分试题考生的得分率并不高,说明这方面的知识掌握得并不好,在复习时要特别注意。
(2)在理解气体摩尔体积的基础上,要掌握有关气体摩尔体积的计算。复习中可通过对比1mol固体.液体.气体的体积不同,从而理解气体摩尔体积的有关概念,特别要注意在使用气体摩尔体积时的条件.使用阿伏加德罗定律及其推论时,要与物理学中的热学部分知识紧密结合起来,如气态方程.热量计算等。
(3)有关物质的量浓度及溶液综合计算在各类考试和高考中趋向于综合.字母型方向发展,要求列出算式而不算出具体数字,是一种抽象计算,解答这类题目可采用本专题复习要点所列公式,化难为易。
(4)一定物质的量浓度溶液的配制要熟悉其操作方法.实验步骤.仪器的选择和使用.误差分析。
2.应试策略
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,审题时需注意如下细节:
(1)物质状态:水在标准状况下为液态或固态;SO3在标准状况下为固态,常温常压下为液态;在标准状况下,碳原子数大于4而小于16的烃为液态,大于等于16的烃为固态。
(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)特别注意物质的摩尔质量,如D2O.T2O18.O2等。
(5)较复杂的氧化还原反应中,求算转换电子数,如Na2O2+H2O.电解Cu(NO3)2溶液等。
(6)要用到气体摩尔体积22.4 L·mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下。
(7)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。
第三章单元测试题
(时间:90分钟 总分:100分)
第I卷 (选择题 共46分)
一.选择题(本题包括8小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共16分)
1.下列叙述中,正确的是( )
A.氢气的摩尔质量是2
B.相同质量的SO2和SO3所含硫原子个数相等
C.标准状况下相同体积的O2和O3中所含分子数相等
D.1 mol任何气体的体积都约是22.4升
2.(2004年重庆一模)NA代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是( )
A.氯化氢的摩尔质量等于NA个氯气分子和NA个氢分子的质量之和
B.常温.常压下,1 mol NO2气体与水反应生成NA个NO-3离子
C.121 g CCl2F2所含的氯原子数为2 NA
D.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有O2-离子数为NA
3.已知4 g RO32-中核外电子数比质子数多6.02×1022个,则元素R的相对原子质量为( )
A.14 B.27 C.32 D.80
4.某学生用下列溶质配制一种混合溶液,已知溶液中c(Na+)=2c(SO42-)=2c(K+)=2c(Cl-),则溶质可能是( )
A.KCl .Na2SO4 B.KCl.Na2SO4.NaCl
C.NaCl.Na2SO4.K2SO4 D.K2SO4.NaCl
5.(2004年衢州二中期末测试)设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L氧气含的氧原子数为NA
B.1.8 g的NH4+离子中含有的电子数为2 NA
C.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3 NA
D.2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1 NA
6.已知Na2SO3和Na2SO4混合物中,硫的质量分数为24.6%,则混合物中Na2SO3和Na2SO4的物质的量之比约为( )
A.1:3 B.3:1 C.4:1 D.1:4
7.在量取一定体积的液体时,如果从斜下方观察量筒的刻度和液体的凹液面最低处保持水平,这时量出的液体体积跟要量取的体积相比( )
A.相等 B.偏小 C.偏大 D.无法判断
8.(2004年成都一模)向100 mL 0.10 mol/L 的AgNO3溶液中加入100 mL溶有2.08 g FaCl2的溶液,再加入100 mL溶有0.10 mol CuSO4·5H2O的溶液,充分反应。下列说法中正确的是( )
A.最终得到白色沉淀和无色溶液
B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C.在最终得到的溶液中Cl-的物质的量为0.02 mol
D.在最终得到的溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.01 mol/L
二.选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分;每小题有一个或两个选项符合题意)
9.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1 NA
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.1 mol MgCl2 固体溶于水中,所得氯离子的数目为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10 NA
10.若规定12C的相对原子质量为100,并将用12C规定其他物理量的值作相应的调整,则下列各项发生变化原来数值12/100的是( )
A.氧的相对原子质量 B.水的摩尔质量
C.阿伏加德罗常数 D.98g硫酸的物质的量
11.用向上排空气法在容积为V mL的集气瓶中集中HCl收集后瓶内气体的密度是相同条件下He密度的8.75倍。将此集气瓶倒置于水中,瓶内水面上升到一定高度后立即停止上升,则同温同压下,瓶内剩余气体积为( )
A.V/4mL B.V/5mL C.V/6mL D.无法判断
12.将0.2 mol/L K2SO4溶液a mL .0.4 moL/L Fe2(SO4)3溶液b mL,加入蒸馏水c mL,使其混合,得溶液的体积为(a+b+c)mL。离子浓度:Fe3+ 为0.2 mol/L,K+为0.2 mol/L,SO42-为0.4 mol/L,则a.b.c的比是( )
A.4:2:1 B.2:1:1 C.1:1:2 D.1:2:1
13.两种金属的混合粉末15克,跟足量盐酸充分反应得标况下H211.2升,则下列各组金属构成可能是( )
A.Mg.Zn B.Fe.Zn C.Mg.Al D.Al.Fe
14.(信息题)用1000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度,其单位是mol·kg-1 。5 mol·kg-1的硫酸的密度是1.2894 g·mL-1,则其物质的量浓度是( )
A.3.56 mol·L-1 B.4.38 mol·L-1 C.5.0 mol·L-1 D.3.96 mol·L-1
15.将质量分数为a%浓度为c1 mol/L 的稀硫酸蒸发掉一定的水,使之质量分数为2a%,此时溶液浓度为c2 mol/L,则c1和c2的数值关系是( )
A.c2=2c1 B.c2 >2c1 C.c2 < 2c1 D.无法确定
16.某学生配制1 mol·L-1的盐酸时,实际浓度偏低,原因可能是( )
A.天平空摆时,指针指向标尺右边
B.溶解后烧杯未多次洗涤
C.容量瓶中原有少量蒸馏水
D.定容时仰视刻度
17.相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S g,此时测得饱和溶液的密度为d g·mL-1,则该饱和溶液的物质的量浓度是( )
A.M/10Sd mol·L-1 B.1000Sd/M(100+S) mol·L-1
C.10Sd/M mol·L-1 D.M(100+S)/1000Sd mol·L-1
18.某温度下向100 g澄清的我饱和石灰水中加入5.6 g生石灰,充分反应后恢复到原来的温度,下列叙述正确的是( )
A.沉淀物的质量为5.6 g B.沉淀物的质量为7.4 g
C.饱和石灰水的质量大于98.2 g D.饱和石灰水的质量小于98.2 g
第II卷(非选择题 共54分)
三.填空题(共34分)
19.(6分)(1)下列有关使用托盘天平的叙述,正确的是( )
A.称量前先调节托盘天平的零点
B.称量时左盘放被称量物,右盘放砝码
C.潮湿或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量,其他因体可直接放在天平托盘上称量
D.称量未知物时,应先加质量小的后加质量大的砝码至天平平衡
(2)某同学用托盘天平称取一盛有粉剂的烧杯,若左盘上放有30g砝码,游码位置如图所示,天平的指针在标尺的中间,则烧杯和粉剂的总质量为______g。

20.(6分)将(a)4.6 g钠和95.4 g水,(b)6.2 g Na2O和93.8 g水,(c)7.8 g Na2O2和92.2 g水分别混合,所得溶液的溶质质量分数分别用a.b和c表示,则其大小关系是___________________;若用0.1 mol·L-1盐酸中和所得溶液,消耗盐酸的体积分别用a.b和c表示,则其大小关系是_________________________________。
21.(8分)计算以下两小题时,除必须应用所有给出的数据外,还缺少一个数据,指出该数据的名称(分别用a和b表示),并列出计算式。
(1)在一定的温度和压强条件下,19.5 g A和11.0 g B恰好完全反应,生成固体C和3.00 L的D气体,计算生成的C的质量(m)。
缺少的数据___________________________________。
计算式为m=___________________________________。
(2)0.48 g金属镁与10mL盐酸反应,计算生成的H2在标准状况下的V(H2)。
缺少的数据_____________________________________。
计算式V(H2)=_____________________________________。
四.计算题(共20分)
22.(10)(创新题)CuO和H2SO4在水溶液中反应可制得CuSO4·5H2O,10℃.50℃和CuSO4的溶解度分别为17.65g和33.3g,现取200mL0.5mol·L-1H2SO4溶液。向其中加入10gCuO,微热充分反应后过滤,将滤液在100℃下蒸发.浓缩,冷却至10℃后析出了CuSO4·5H2O晶体。
(1)当将滤液蒸发浓缩后冷却至50℃时,溶液的体积为60mL,试通过计算说明此时的溶液是否达到饱和?(50℃时CuSO4饱和溶液的密度为1.2g·mL-1)
(2)要计算在100℃下将溶液蒸发至60mL,再冷却至10℃时所能得到的CuSO4·5H2O的质量你认为__________(限从下列选项填一个字母)
A.前面提从的数据已经足够.
B.还需提供10℃时饱和溶液的密度1.14 g·mL-1
C.还需提供100℃时溶液的密度1.15 g·mL-1
D.还需提供结晶后剩余溶液的体积50.41 mL
(3)根据(2)中你的选择(如选A,则直接计算,如选B或C或D则可选用其数据)计算出从100℃,60 mL溶液中结晶析出的CuSO4·5H2O的质量为_______(保留两位小数)
23.(10分)(1)将标准状况下11.2 L NH3气体溶于100 mL水中,得到密度为0.868 g· cm-3的氨水。求所得氨水的物质的量浓度是多少?
(2)将上述氨水30 mL与70 mL 2 mol/L的AlCl3溶液相混合,生成a g沉淀,则a的数值是多少?
(3)往上述(2)反应后未过滤的溶液中加入V mL 5 mol/L的NaOH溶液后,沉淀物的质量仍为a g。则V的取值范围为________。
答案:
1.C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B
9.D 10.D 11.B 12.B 13.AD 14.B 15.B 16.BD 17.B 18.D
19.(1) ABE (2) 26.8
20. c>a>b a=b=c
21.略
22.(1)未饱和 (2) C (3) 11.53 g
23.(1) 4.00 mol/L (2) 3.12 (3) 80<V<104
08级高三复习资料
第 五 章 电离平衡
第一节 电离平衡
考 纲 要 求
1.能判定电解质与非电解质,强电解质与弱电解质,熟记常见的强电解质和弱电解。
2.理解弱电解质电离平衡的概念,能用化学平衡原理讨论影响电离平衡的因素,能正确书弱电解质的电离方程式。
3.掌握弱电解质电离平衡规律及其应用,会比较一元弱酸(弱碱)与一元强酸(强碱)的性质。
4.掌握电解质溶液中溶液导电能力的比较方法。
知 识 回 顾
1.电解质与非电解质的概念
电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。
非电解质:在水溶液里或熔融状态下不能够导电的化合物。
2.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
物质结构
离子键、极性键
极性键
物质类别
大多数盐类、强酸、强碱
弱酸、弱碱、水等
电离条件
熔融或溶于水
溶于水
电离程度
完全
部分
溶液中粒子
离子
离子分子共存
电离方程式
NaCl == Na+ + Cl-
Ba(OH)2== Ba2++ 2OH-
CH3COOHCH3COO- + H+
H2S H+ +HS-
HS- H+ +S2-
3.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡
①定义:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
③影响电离平衡移动的因素:
内因:电解质的结构和性质。
外因:浓度:溶液加水稀释,使电离平衡向__正______方向移动。
温度:电离过程是化学键断裂过程,为吸热过程,升高温度,电离平衡向 正 方向移动。
同离子效应:加入与弱电解质有相同离子的强电解质,电离平衡向___逆____方向移动。能反应的离子:例如:醋酸溶液中加入锌,因与氢离子反应,平衡向右移动,电离程度增大。
4.规律总结
一元强酸与一元弱酸的比较
⑴相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较见下表:
c(H+)
pH
中和碱的能力
与活泼金属(足量)反应产生H2的量
开始时与金属反应的速率
一元强酸


相同
相同

一元弱酸



⑵相同PH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较见下表:
c(H+)
c(酸)
中和碱的能力
与活泼金属(足量)产生H2的量
开始与金属反应的速率
一元强酸
相同



相同
一元弱酸




判断某酸为弱酸的常见方法(以一元弱酸HB为例):
1.测定已知物质的量浓度的弱酸的pH。如已知HB的物质的量浓度为0.01mol·L-1 ,若为强酸则完全电离,c(H+) = 0.01mol·L-1 ,pH = 2,常温下,若为弱酸则部分电离,c(H+) < 0.01mol·L-1 ,pH > 2。
2.取HB酸对应的钠盐溶液,测定其PH。若pH>7,则为弱酸。
3.取一定体积的HB溶液(设取用1体积),测定其PH,再稀释100倍,再测定其pH,若pH增大2个单位则为强酸,若增大小于2个单位则为弱酸。
4.取体积和pH相同的HB溶液和盐酸溶液,分别加入足量的锌粒,HB产生H2的速率大且量多,证明HB是弱酸。
5.分别取等体积pH相同的HB酸和盐酸进行中和滴定,达到终点时HB酸消耗同浓度的NaOH溶液体积更大,就明HB为弱酸。
6.分别取相同物质的量浓度的HB酸溶液和盐酸,测定其导电性,导电能力弱的即为弱酸。
典 型 例 题
【例1】 25℃时,0.1mol/LCH3COOH达电离平衡后。(CH3COOHCH3COO- + H+),按下列要求改变条件请填出下列各项变化。
改变条件
平衡移
动方向
电离程度
n (H+)
c (H+)
c (CH3COO-)
导电能力
加水
向右
增大
增大
减小
减小
减弱
加冰醋酸
向右
减小
增大
增大
增大
增强
升温
向右
增大
增大
增大
增大
增强
加醋酸钠
向左
减小
减小
减小
增大
增强
加少量NaOH
向右
增大
减小
减小
增大
增强
通HCl
向左
减小
增大
增大
减小
增强
【例2】(1)将等质量的Zn粉分别投入10 mL 0.1 mol·L-1 HCl 和 10 mL0.1 mol·L-1 CH3COOH中:
①若Zn不足量,反应平均速率________ ,产生H2的量_______ 。
②若Zn过量,产生H2的量有何关系_________________________ 。
(2)将等量Zn粉分别投入c(H+)均为1 mol·L-1 体积均为10mL的HCl和CH3COOH中:
①若Zn不足量,反应平均速率________ ,产生H2的量_______。
②若Zn过量,产生H2的量有何关系_________________________。
(1)①盐酸反应速率大、②相等(2)① 醋酸反应速率大 ② 相等,
【例3】甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( )
A.1 mol/L的甲酸溶液的c(H+) = 10-2 mol·L-1
B.甲酸以任何比与H2O互溶
C.10 mL 1 mol/L 甲酸恰好与 10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱
【例4】在一定温度下,在冰醋酸加水稀释的过程中,溶液的导电能力(I)随着加入水的体积V变化而变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是_________________;
(2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为__________;
(3)a、b、c三点处,HAc电离程度最大的是_______;
(4)若要使c点溶液中c(Ac-)增大,溶液的c(H+)减小,可采取的措施是_______;________;_________。
解析:(1)在“O”点处还未加水,是纯醋酸,纯醋酸中醋酸分子没有电离,无自由移动的离子,所以导电能力为0。 (2)c课 堂 精 练
1.下列各式书写正确的是( )
A.S2-+H2OHS-+OH- B.NH3·H2O == NH +OH-
C.NaHCO3 == Na++ HCO D.H3PO43H++ PO43-
2.下列物质的水溶液中,除水分子外,不存在其它分子的是( )。
A.NaF B.NaHS C.HNO3 D.HClO
3.浓度与体积都相同的盐酸和醋酸,在相同条件下分别与足量的碳酸钙固体(颗粒大小均相同)反应,下列说法中正确的是( )。
A.开始盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率
B.盐酸的反应速率等于醋酸的反应速率
C.盐酸产生的二氧化碳气体比醋酸更多
D.盐酸与醋酸产生的二氧化碳气体一样多
4.氢硫酸溶液里存在着下列平衡:H2SH++HS-,HS-H++S2-。
(1)当向其中加入硫酸铜溶液时,电离平衡向_______移动;H+浓度__________;S2-浓度__________。
(2)当向其加入氢氧化钠固体时,电离平衡向___ 移动;H+浓度_______ ;S2-浓度________ 。
(3)若将溶液加热至沸腾,H2S浓度_______。
(4)若要增大溶液中S2-,最好加入_________________。
(1)右;增大;减小。(2)右;减小;增大。(3)减小。(4)氢氧化钠。
课后练习
第一节 强弱电解质和电离平衡 (时间45分钟)

姓名 班级 , 成绩
一、选择题(每小题6分共60分)
1.医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂,HgCl2熔融时不导电,熔点低。HgCl2难溶于水,易溶于氯化钠饱和溶液中。关于HgCl2的描述合理的是( )。
A.是难溶的共价化合物 B.是离子化合物
C.是一种强电解质 D.是一种弱电解质
2.下列各组物质全部是弱电解质的是( )。
A.H2O、NH3·H2O、H3PO4、HF B.Cu(OH)2、 CH3COOH、C2H5OH、CH3COONa
C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4 D.H2SiO3、H2S、CO2
3.20℃时,1LH2S的饱和溶液,浓度约为0.1 mol·L-1 ,其电离方程式为:
第一步:H2S H+ + HS- 第二步:HS- S2-+H+
若要使该溶液的pH增大的同时c(S2-)减小,可采用的措施是( )。
A.加入适量氢氧化钠固体 B.加热
C.通入适量二氧化硫 D.加入适量硫酸铜固体
4.关于弱电解质的电离程度()的叙述:①值随温度升高而增大;②与溶液的浓度无关;③在相同条件下,的大小表示的弱电解质的相对强弱;④值增大,相应的离子数目随之增大;⑤值增大,相应原离子浓度一定增大。其中正确的是( )。
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②③⑤
5.将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀释10倍,下列微粒浓度减小得最多的是( )。
A.CH3COO- B.OH- C.H+ D.CH3COOH
6.等体积等物质的量浓度的硫酸、盐酸、硝酸、醋酸溶液中加入足量的锌,下列说法正确的是( )
A.硫酸放出的氢气量最多
B.醋酸放出的氢气量最多
C.盐酸放出氢气速率最快
D.硝酸放出氢气速率最慢
7.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等。现向这两种盐的溶液中分别通入适量的CO2,发生的反应如下:NaR + CO2 + H2O == HR+NaHCO3
2NaR/ + CO2 + H2O == 2HR/+Na2CO3比较HR和HR/酸性的强弱,正确的是( )。
A.HR较弱 B.HR/较弱 C.两者相差不大 D.无法比较
8.取一定质量的饱和醋酸溶液,在加水稀释的过程中,溶液导电性变化如图所示,则下列说法正确的是:
A.a、b、c三点溶液的pH为b﹥a﹥c
B.若用湿润的精密pH试纸测定a点溶液pH,测定值将偏大
C. a、b、c三点的溶液用1 mol/LNaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积为:a=b=c
D.a、b、c三点的溶液分别与Na2CO3粉末作用,产生气泡的速率为 b﹥c﹥a
9.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是(   )
   A.乙二酸 B.氯气 C.碳铵 D.SO2
10. NH离子的物质的量浓度与50 mL 0.5 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中相同的是( )。
A.100 mL 1 mol·L-1的氨水
B.200 mL 0.5 mol·L-1的NH4 Cl溶液
C.50 mL 0.5 mol·L-1 的CH3 COONH4 溶液
D.200 mL 1 mol·L-1的NH4 NO3 溶液
二、填空(每空2分共28分)
11.某二元酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2A H++HA- HA- H+ + A2-
已知相同浓度时的电离度(H2A)>(HA-)。设有下列四种溶液:
(A)0.01mol/L的H2A溶液
(B)0.01mol/L的NaHA溶液
(C)0.02mol/L的HCl溶液与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合溶液
(D)0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合溶液
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c(H+)最大的是_______,最小的是_________。
(2)c(H2A)最大的是_______,最小的是_________。
(3)c(A2-)最大的是_______,最小的是_________。
11.(1)A,D。(2)C,D。(3)D,A。
12.(1)将等质量锌分别投入到10 mL0.1 mol·L-1盐酸和10 mL0.1 mol·L-1硫酸溶液中
①若锌不足,反应快的是 。
②若锌过量,产生氢气的量有何关系 。
(2)将等质量锌分别投入到10 mL0.1 mol·L-1盐酸和10 mL0.1 mol·L-1醋酸溶液中
①若锌不足,反应快的是 。
②若锌过量,产生氢气的量有何关系 。
(3)将等质量的锌分别投入到c(H+)均为0.1 mol·L-1盐酸和硫酸溶液各10mL中
①若锌不足,反应快的是 。
②若锌过量,产生氢气的量有何关系 。
(4)将等质量锌分别投入到10 mLpH=2盐酸和10mLpH=2醋酸溶液中
①若锌不足,反应快的是 。
②若锌过量,产生氢气的量有何关系 。
12.(1)硫酸、 硫酸多 (2)盐酸、 相等 (3)一样快、 相等(4)醋酸、 醋酸多
三、简答题(12分)
13.试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着:CH3COOHH++CH3COO-的电离平衡。要求从促进和抑制CH3COOH电离两个方面写出简要操作、现象及实验所能说明的问题或结论。
(1)在醋酸溶液中滴入紫色石蕊试液,变红色;(2)将上述溶液加热,发现溶液红色明显加深,因为弱电解质的电离过程是吸热反应,升温使电离程度增大,H+浓度增大,故溶液红色加深,说明在醋酸溶液中存在着电离平衡。(3)向(1)中加入醋酸铵固体,振荡后溶液红色明显变浅,是由于醋酸铵溶解后,CH3COO-增大,平衡向左移动,即电离程度减小,H+减小,故溶液红色变浅。说明在醋酸溶液中存在着电离平衡。
第二节 水的电离和溶液的pH
考 纲 要 求
1.了解水的电离、溶液的pH值等概念。
2.了解酸碱指示剂(石蕊、酚酞,甲基橙)在溶液中的颜色变化。
3.掌握有关溶液及酸碱(限强酸、强碱)中和后溶液pH值计算。
4.会判断混合溶液的酸碱性。
知 识 回 顾
1.水的电离和水的离子积:H2O H+ + OH- (正反应为吸热反应)
25℃时,c(H+) = c(OH-)= 10-7mol/L水的离子积:Kw== c(H+)·c(OH-)=10-14(25℃)。
理解Kw时要注意:
(1)Kw与温度有关,因为水的电离过程是吸热过程,所以温度升高,有利于水的电离Kw增大。如100℃时,Kw = 10-12。
(2)水的离子积常数提示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。并且在稀酸或稀碱溶液中,当温度为25℃时Kw = c(H+).c(OH-)= 1×10-14仍为同一常数。
(3)Kw不仅适用于纯水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液中均有
c(H+)= c(OH-)
如酸性溶液中:
{c(H+) + c(H+)}·c(OH-)= Kw
碱性溶液中:
{c(OH-)+ c(OH-)}· c(H+)= Kw
2.溶液的酸碱性和pH
(1) pH:水溶液里H+物质的量浓度的负对数叫做pH,即pH==-lg{c(H+)}。
中性溶液:c(H+)= c(OH-) =10-7 mol·L-1,pH = 7。
酸性溶液:c(H+)﹥c(OH-),c(H+)﹥10-7 mol·L-1, pH﹤7。
碱性溶液:c(H+)﹤c(OH-),c(H+)﹤10-7 mol·L-1, pH﹥7。
(2) pH值的测定方法:①pH试纸;②酸碱指示剂;③pH计等。
(3) 常用酸碱指示剂及其变色范围
指示剂
变色范围的pH
石 蕊
﹤5.0 红色
5.0~8.0 紫色
﹥8.0 蓝色
甲基橙
﹤3.1 红色
3.1~4.4 橙色
﹥4.4 黄色
酚 酞
﹤8.0 无色
8.0~10.0 粉红
﹥10.0 红色
3.影响水电离平衡的因素
(1) 酸、碱:在纯水中加入酸或碱,均使水的电离平衡向 左 移,此时若温度不变,Kw不变,变小;c(H+)发生改变,pH也随之改变;若向水中加入酸,则c(H+)增大 ,c(OH-) 变小 ,pH 变小。
(2) 温度:若升温,由于水电离过程吸热,升温将促进水的电离故平衡向 右 移,c(H+)、c(OH-)同时 增大 ,pH 变小 ,但由于c(H+)与c(OH-)始终保持相等,故纯水在温度高于25℃时,pH﹤7,但仍显中性。
(3) 易水解的盐:在纯水中加入能水解的盐,不管水解后溶液显什么性,均促使水的电离,使水的电离度增大,但只要温度不变,Kw不变。
(4) 其他因素:如向水中加入活泼金属,由于与水电离出的H+直接作用,因而促使了水的电离平衡向电离的方向移动。
4.关于溶液pH的计算:
(1)单一溶液的pH计算
①强酸溶液:如HnA,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= nc mol·L-1,pH= -lg{c(H+)}= -lgnc。
②强碱溶液:如B(OH)n,设浓度为 c mol·L-1,c(H+)= ,pH=-lg{c(H+)}= 14+lg nc
(2)酸、碱混合pH计算
①两强酸混合
c(H+)=
②两强碱混合
=
③酸碱混合(一者过量)
=
典 型 例 题
【例1】某溶液在25℃由水电离出的氢离子的浓度为1×10mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.HCO、HS-、HPO等离子在溶液中不能大量共存。
B.该溶液pH不可能为2
C.向该溶液中加入铝片后,一定能生成氢气
D.若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或者是碱
解析:由水电离出的c(H+) = 1×10mol·L-1,说明该溶液的溶质可能是HNO3,HCl等酸溶液或NaOH、KOH等碱溶液; pH为12或2。 答案:A
【例2】 某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15 ,若用定义pH一样来规定
pD=-lg{c(D+)},则在该温度下,下列叙述正确的是( )。
A.纯净的重水中,pD=7
B.1L溶解有0.01 mol DC1的重水溶液,其pD=2
C.1L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液,其pD=12
D.纯净的重水中, c(D+ ) · c(OD- ) >1.0×10-1 4
【例3】现有物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列三种物质的溶液:①HCl ②CH3COOH ③NH4Cl, 其中溶液中由水电离出的c(H+)的大小关系是( )
A.③>①>② B.③>②>①
C.①>②>③ D.②>①>③
【例4】(1)pH=3的溶液(25℃)由水电离产生的c(H)?
(2)某温度下,纯水的c(H+) = 2.0×10mol·L-1,则此时的c(OH-)为多少?温度不变,向水中滴入盐酸使c(H+) = 5.0×10 mol·L-1,则此时溶液中c(OH-)为多少?
(3)99℃时,纯水K= 1.0×10;若把0.01 mol NaOH固体溶解在99℃水中形成1 L,该温度下的溶液,则溶液的pH为多少?
答案:(1) 10 mol·L-1或10 mol·L-1
(2) 2.0×10 mol·L-1 8.0×10 mol·L-1
(3) 10
课 堂 精 练
1.室温下,在pH==12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为( )。
A.1.0×10-7 mol·L-1 B.1.0×10-6 mol·L-1
C.1.0×10-2 mol·L-1 D.1.0×10-12 mol·L-1
2.25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)==1×10-12 mol·L-1,则该溶液的pH可能是( )。
A.12 B.7 C.6 D.2
3.纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度,前者和后者的关系是( )。
A.前者大 B.相等 C.前者小 D.不能肯定
4.今有a·盐酸 b·硫酸 c·醋酸三种酸:
(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末, 在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(3)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1 mol·L-1的三种酸溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________(以上均用酸的序号填写)。
4.(1)c>b=a 。(2)b>a=c。(3)c>a>b 。 b>c=a 。
5.250 mL pH==12的某一元强碱(MOH)溶液与250 mL 0.025 mol·L-1 的硫酸溶液相混合, 假设混合后液体体积为500 mL。试求:
(1)混合液的pH;
(2)若原250 mL一元强碱中含溶质0.1 g, 则M的相对原子质量为多少?
(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么?
5.(1)pH=1.7;(2)M=23;(3)变红色、无色、变红色。
课后练习
第二节 水的电离和溶液的pH值(时间45分钟)

姓名 班级 , 成绩
一.选题(每小题4分共60分)
1.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是( )。
A.c(H+ ) · c(OH- )乘积不变 B.pH增大了
C.c(OH- )降低了 D.水电离出的c(H+ )增加了
2.常温下,下列溶液中酸性最弱的是( )。
A.pH=4 B.c(H+ ) =1×10-3 mol·L-1
C.c(OH-) =1×10-11 mol·L-1 D.c(H+) ·c(OH- ) = 1×10-14
3.在25℃时,pH等于11的NaOH溶液和NaCN溶液,两溶液中水的电离程度大小的比较正确的是 ( )
A.相等
B.后者比前者大11倍
C.后者是前者的108倍
D.前者是后者的108倍
4.在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定小于7的是( )。
A.pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液
B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
C.pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液
D.pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液
5.下列叙述中,正确的是( )。
A.中和10 mL 0.1mol·L-1 醋酸与中和100 mL 0.01mol·L-1 的醋酸所需同种碱溶液的量不同
B.等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7
C.体积相等, pH相等的盐酸和硫酸溶液中, H+离子的物质的量相等
D.pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH- ]相等
6.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO)和c(H+)之比约为( )。
A.1:1 B.1:2 C.1:10 .D10:1
7.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,且反应后溶液的pH为3.0。则原BaCl2溶液的物质的量浓度为( )。
A.5.05×10-4 mol·L-1 B.5.05×10-3 mol·L-1
C.1.01×10-4 mol·L-1 D.1.01×10-3 mol·L-1
8.将pH=1的盐酸平均分成两份,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的NaOH溶液后, pH都升高了1,则加入水和NaOH的体积比为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
9.下列叙述中正确的是(  )。
A.使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液
B.使酚酞试液变红色的溶液一定是碱性溶液
C.使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液
D.使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液
10.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可作酸碱指示剂:HIn(溶液红色) H+(溶液)+In-(溶液黄色) 。在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是( )。
A.盐酸 B.碳酸钠溶液 C.硫酸氢钠溶液 D.过氧化钠
二、填空题(每空3分共33分)
11.下列溶液中:
①0.1mol·L-1NaOH溶液 ②0.1mol·L-1盐酸溶液
③0.1mol·L-1的硫酸溶液 ④0.1mol·L-1的醋酸溶液
c(H+)由小到大的顺序为 。11.①④②③
12.在25℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸,同该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液,填空:
(1)若a+b=14,则Va:Vb=____________(填数字)。
(2)若a+b=13,则Va:Vb=____________(填数字)。
(3)若a+b>14,则Va:Vb=_____________(填表达式),且Va_________ Vb(填:>、<、=)(题中a≤6、b≥8)。
12.(1)1;(2)0.1;(3)10a+b-14,>。
13.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度………
今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)==A-+H2C- ②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA
③H2B(少量)+H2C-==HB-+H3C
回答下列问题:
相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_______。
A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是______,最难结合质子的是________。
判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)_______。
(A)H3C+3A-==3HA+C3- (B)HB-+A-==HA+B2- (C)H3C+B2-==HB-+H2C-
完成下列反应的离子方程式:
(A)H3C+OH-(过量)==_______________。(B)HA(过量)+C3-==________________。
13.(1)H2B。(2)C3-、HB- 。(3)B、C。(4)H3C+3OH- == C3-+3H2O, 2HA+C3-==2A-+H2C-。
三.简答题(7分)
14.有一学生在实验室测定某溶液的pH值,实验时,他先用蒸馏水湿润pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测
(1)该生的操作方法是否正确?
(2)若不正确,请说明理由,同时请分析是否有误差产生。
(3)若用此法分别测定c(H+)相等的硫酸和磷酸溶液的pH值,结果会怎样?
14.(1)不正确
(2)pH试纸事先湿润将稀释待测液,会使酸的c(H+)降低,导致pH值升高;使碱的c(OH-)降低,导致pH值降低;中性溶液不受影响
(3)pH(硫酸)>pH(磷酸)
第三节 盐类的水解
考 纲 要 求
1.理解盐类水解的原理,了解盐溶液的酸碱性。
2.正确理解盐类水解的实质,并能解释说明某些盐类水解的化学事实。
3.会比较溶液中微粒浓度的大小
4.会根据电荷守恒和物料守恒来对离子浓度进行计算。
知 识 回 顾
1.盐类水解
(1)盐类水解的实质:溶液中盐电离出来的某一种或多种离子跟水电离出来的H+ 或OH-生成弱电解质,从而促进水的电离。
(2)盐类水解的规律
有弱才水解,都弱都水解,越弱越水解,谁强显谁性。
盐的类型
实例
是否水解
什么离子水解
溶液的pH
强酸强碱盐
NaCl、KNO3、BaCl2
不水解
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、CuSO4、FeCl3
水解
NH4+、Cu2+、Fe3+
pH﹤7
强碱弱酸盐
Na2S、Na2CO3、NaHCO3
水解
S2-、CO、HCO
pH﹥7
①组成盐的弱碱阳离子(M+)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(A-)能水解显碱性。
M+ + H2O MOH + H+ 显酸性
A- + H2O HA + OH- 显碱性
②盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
③多元弱酸根,正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多,如CO比HCO的水解程度大,溶液的碱性更强。
(3)影响水解平衡的因素
①温度:盐水解是吸热反应,升温可促进水解,使水解平衡向右移动,水解百分率增大。
②盐的浓度:稀释溶液可以促进水解,平衡向右移动,水解百分率增大,如增大盐浓度水解平衡虽然向右移动,但水解百分率反而下降。
③溶液的酸碱度:H+可抑制阳离子水解,促进阴离子水解。OH-能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
例如:不同条件对FeCl3水解平衡的影响。
Fe3+ +3H2O Fe (OH)3 +3H+(正反应为吸热反应)
条件
移动方向
H+数
pH
Fe3+水解率
现象
升温
向右


增大
颜色变深
通HCl
向左


减小
颜色变浅
加H2O
向右


增大
颜色变浅
加Fe粉
向左


减小
颜色变浅
加NaHCO3
向右


增大
红褐色沉淀 无色气体
(4)完全双水解的特例:Al3+与HCO、CO、ClO-、S2-、HS-、AlO等发生完全双水解。Fe3+与HCO、CO、AlO等,NH4+与SiO32-等发生完全双水解。
2.盐类水解的应用
盐类水解应用极其广泛,它包括:①混施化肥;②泡沫灭火剂;FeCl3溶液止血剂;④明矾净水;⑤NH4Cl焊接金属;⑥判断溶液酸碱性;⑦比较盐溶液离子浓度有大小;⑧判断离子共存;⑨配制盐溶液;⑩制备胶体;11物质的制备;12试剂的储存处;13物质的鉴别;14判断酸或碱的强弱等。
3.判断弱酸或弱碱的相对强弱的方法
该类题目的主要特点是:已知盐溶液的酸碱性强弱(或pH的大小),判断生成该盐相应的酸或碱的强弱。其规律是强碱弱酸盐溶液的碱性越强,其相应弱酸的酸性越弱。强酸弱碱盐溶液的酸性越强,其相应的弱碱的碱性越弱。从试题的变化趋势来看,许多题目不再局限于依据上述规律进行定性判断,而通过某些实验事实,对弱酸或弱碱进行确定。考查的角度通常有:弱酸(或弱碱)浓度大于其H+(或OH-)的浓度、盐溶液的pH不等于7等。
4.判断酸式盐溶液的酸碱性的方法
酸式盐的水溶液显什么性,这要看该盐的组成微粒的性质。如果不考虑阳离子水解的因素,单纯考虑酸式酸根离子,那么酸式酸根离子(以HA-为例)在水溶液中既可以电离又可能水解。
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。例如:NaHSO4。
(2)弱酸酸式盐存在两种趋势:
HA- H+ + A2-(电离,显酸性),
HA- + H2O H2A + OH- (水解,显碱性)。
很显然如果电离趋势占优势,则显酸性,如H2PO4-、HSO等;如果水解趋势占优势,则显碱性,如HCO、HS-、HPO42-等。
5.溶液中离子浓度大小比较的规律
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如在H3PO4的溶液中,c(H+)﹥c(H2PO4-)﹥c(HPO42-)﹥c(PO).
(2)多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析:如NaCO3溶液中c(Na+)﹥c(CO)﹥c(OH-)﹥c(HCO)。
典 型 例 题
【例1】(2005 年北京理综,11) 下列有关pH变化的判断正确的是………………… ( )
A.随着温度的升高, 碳酸钠溶液的pH减小
B.随着温度的升高, 纯水的pH增大
C.新制氯水经光照一段时间后, pH减小
D.氢氧化钠溶液久置于空气中, pH增大
解析: 随温度的升高Na2CO3水解程度增大, pH增大, 纯水电离程度增大,c(H+)增大, pH减小; 氢氧化钠溶液久置, 吸收空气中CO2, 2OH-+ CO2 == CO32- + H20 ,c(OH─)减小,pH减小.故A,B,D错.当光照一段时间后,氯水中HClO见光分解生成HCl,C正确.
【例2】 (2005年上海,16) 欲使0.1moL·L-1的NaHCO3溶液中c(H+),c(CO32-),c(HCO)都减小,其方法可以是………………………………………………………………………( )
通入二氧化碳气体
加入氢氧化钠固体
通入氯化氢气体
加入饱和石灰水溶液
解析: 本题涉及的知识范围比较广, 在复习中应注意:NaHCO3 溶液中存在两种平衡:盐类水解平衡: HCO + H2OH2CO3 + OH- ,电解平衡:HCO H+ + CO32-。以水解平衡为主, 溶液显碱性.A项中通入CO2, 因有CO2 +H2OH2CO3H++HCO, 而使c(H+)、c(HCO)都增大; B项中因OH- + HCOH2O + CO32-, 而使c(CO32-)增大; C项中因为HCl 溶于水电离出H+而使c(H+)变大; D项中加入石灰水时, 发生反应 HCO + OH- +Ca2+ == CaCO3↓+H2O, 而使溶液中三种离子浓度均减小, 故D选项正确.
【例3】(2005年宿迁市高三年级第三次考试,16)将NH4NO3溶于水得无色溶液,为使该溶液中的c(NH4+):c(NO) =1 :1,可以采取的下列措施是 ( )
A.加入适量的HNO3,抑制NH4+水解
B.加入适量的氨水,使溶液的pH等于7
C.加入适量的NH4Cl
D.加入适量的NaOH使溶液的pH等于7
解析:因NH4+部分水解而使NH4NO3溶液中c(NH ) :c(NO )<1:1,
即NH +H2ONH3·H2O+H+ 要使c(NH4+):c(NO )=1:1,可通过抑制水解达到目的。A选项虽抑制了NH4+水解,但增加了NO ;B选项加适量氨水,使溶液的pH等于7时,根据电荷守恒c(NO)+C(OH-)= c(H+)+c(NH4+),此时,由于c(OH-)= c(H+),所以c(NO )= c(NH4+)符合题意;C选项正确,增加了NH4+的浓度,符合题意;D选项,根据电荷守恒:c(NO)+c(OH-)= c(H+)+c(NH4+)+ c(Na+),当c(OH-)= c(H+)时,很显然c(NH4+)≠c(NO),故不合题意。
【例4】常温下将稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是
A.pH>7,且c (OH-) > c (H+) > c (CH3COO-)> c (Na+)
B.pH>7,且c (Na+) + c (H+) = c (CH3COO-) + c (OH-)
C.PH<7,且c (CH3COO-) > c (H+) > c (Na+) > c (OH-)
D.pH=7,且c (CH3COO-) > c (Na+) > c (H+) = c (OH-)
课 堂 精 练
1.室温下,向一定量的稀氨水中逐滴加入浓度相同的稀盐酸,直至盐酸过量。请分析上述实验过程中①所发生的反应;②溶液的成分;③溶液的pH值变化,并回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为______________________________________________。
(2)在实验过程中水的电离度的变化趋势是先_______后________(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
解析:稀氨水中逐滴加入稀盐酸,起始时氨水过量、再是恰好完全反应、后是盐酸过量。
(1)NH3·H2O+H+==NH4++H2O
(2)当氨水浓度逐渐变小时,水的电离度随之增大;当氨水完全反应后盐酸过量时,再逐滴加入盐酸,水的电离度又逐渐减小。
(3)在下表中,分别讨论了上述实验过程中离子浓度的大小顺序、对应溶质的化学式和溶液的pH,请将下表中空格部分填上相应的内容,将表格补充完整。
离子浓度从大到小的顺序
溶质(化学式)
溶液的pH
c(NH)>c( OH-)> c( Cl-)>c( H+)
NH4Cl和NH3·H2O
>7
c(NH)>c( Cl-)=c( OH-)>c( H+)
NH4Cl和NH3·H2O
>7
c(NH)>c( Cl-)>c( OH-)>c( H+)
NH4Cl和NH3·H2O
>7
c(NH)=c( Cl-)>c( OH-)=c( H+)
NH4Cl和NH3·H2O
=7
c( Cl-)>c(NH)>c( H+)>c( OH-)
NH4Cl和NH3·H2O
<7
c( Cl-)>c(NH)>c( H+)>c( OH-)
NH4Cl
<7
c( Cl-)>c(NH)>c( H+)>c( OH-)
NH4Cl和HCl
<7
c( Cl-)>c(NH)=c( H+)>c( OH-)
NH4Cl和HCl
<7
c( Cl-)> c( H+) > c(NH)>c( OH-)
NH4Cl和HCl
<7
2.(长沙市2005年5月高三调研考试化学试题,3)广义的水解认为:无论是盐水的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各种物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合合成新的物质。根据以上信息,下列说法不正确的是 ( )
A. CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2
B. PCl3的水解产物是HClO和PH3
C.NaClO的水解产物之一是HClO
D.Mg3N2的水解产物均呈碱性
3.(2005年苏、锡、常、镇四市高三教学情况调查二,5)在pH=1的溶液中,大量存在着的阳离子是NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+,则溶液中还可能大量存在的阴离子是( )
A.Cl- B.ClO- C. HCO D. NO
4.某酸的酸式盐NaHY在水溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度。有关叙述正确的是( )
A.H2Y在电离时为:H2Y+ H2OHY-+H3O+
B.在该盐的溶液中,离子浓度为:c(Na+)> c(Y2-)> c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C.在该盐的溶液中,离子浓度为:c(Na+)>c(HY-)> c(Y2-)> c(OH-)>c(H+)
D.HY-的水解方程式为:HY-+ H2OY2-+ H3O+
课后练习
第三节 盐类水解 (时间45分钟)

姓名 班级 , 成绩
一.选题(每小题4分共60分)
1.室度下,某纯净物溶于水形成的溶液中,由水电离出来c(H+)=10-10mol·L-1,该溶液的溶质不可能( )
A.NaHSO4 B.Al2(SO4)3 C.NaOH D.HCl
2.离子方程式Al3++3AlO+6H2O==4Al(OH)3↓,不能表示下列实验中某一过程的是( )
A.向铝盐溶液中不断加入偏铝酸钠溶液
B.向盐酸中不断加入偏铝酸钠溶液
C.向氢氧化钠溶液中加铝酸溶液
D.向偏铝酸盐中不断加入盐酸
3.四种水溶液①HCl,②FeCl3,③KOH,④Na2CO3其 pH值依次为4、4、10、10,而溶液中水的电离度依次为a1、a2、a3、a4,则它们的关系正确的是( )。
A.a1=a2=a3=a4 B.a1>a3>a2>a4
C.a2=a4>a1=a3 D.a1=a3>a2=a4
4.0.100mol(L-1的Na2S的溶液中,下列关系不正确的是( )。
A.c (H2S)+ c (HS-)+ c (S2-)=0.1
B.c (Na+)+ c (H+)=2(S2-)+ c (HS-)+ c (OH-)
C.c (OH-)= c (H+)+ c (HS-)+2 c (H2S)
D.c (Na+)+ c (H+)= c (S2-)+ c (HS-)+ c (OH-)
5.常温下pH=3的二元弱酸H2R溶液与VLpH=11的NaOH溶液混合后,混合液pH=7。下列判断正确的是( )。
A.溶液总体积为2VL
B.溶液中c (R2-)> c (Na+)> c (H+)= c (OH-)
C.溶液中c (R2-)> c (OH-) = c (Na+)+ c (H+)
D.溶液中2 c (R2-)+ c (HR-)= c (Na+)
6.由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐,混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是( )
A.该混盐与硫酸反应产生1mol Cl2时转移2mole-
B.该混盐的水溶液呈碱性。
C.该混盐具有较强的氧化性。
D.该混盐中氯元素的化合价为+1和-1
7.25℃时,浓度为1mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中c(NH)为分别为a、b、c (单位为mol·L-1),则下列判断正确的是( )。
A.a=b=c B.c>a>b C.b>a>c D.a>c>b
8.下列叙述中不正确的是:( )
A.盐的溶液如果不呈中性,一定发生了水解反应
B.溶液为碱性的盐,可能为酸式盐
C.溶液为酸性的盐一定为酸式盐
D.多元酸正盐水解呈碱性时,水解趋势由多元酸最后一级电离程度的大小决定
9.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是:( )
A.氯化铝 B. 碳酸氢钠 C. 醋酸钠 D. 硫酸铝
10.向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和NH4Cl溶液,结果固体完全溶解。对此甲,乙两同学各自作了自己的解释:
甲:Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- ①
NH4++H2ONH3·H2O+H+ ②
H++OH-==H2O ③
由于③反应的发生,使平衡①右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
乙:Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- ①
NH4++OH-NH3·H2O ②
由于②反应的发生,使平衡①右移,沉淀溶解。丙同学用下面的一种试剂重做了该实验,证明甲,乙的解释只有一种正确。他用的试剂是 ( )
A.NH4NO3 B.CH3COONH4 C.( NH4)2SO4 D.氨水
解析:Mg(OH)2是中强碱,能溶解在酸性溶液中,A,C因NH4+水解使溶液显酸性,但由于NH4+和CH3COOH-水解程度相当,CH3COONH4几乎显中性。所以,丙应选用CH3COONH4溶液进行实验,如果该溶液不能溶解Mg(OH)2 ,说明乙的解释不正确,如果该溶液能溶解Mg(OH)2 ,则证明乙的解释正确。
二、填空(共30分)
11.(1)碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_________________
_ 。(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是___________________
_ 。
(3)碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是____________________
_ 。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是___________________
_ 。
(5)氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是

11.(1)碳酸钾。尽管加热过程能促进碳酸钾水解,但生成的碳酸氢钾和氢氧化钾反应后仍为碳酸钾。(2)明矾。尽管Al3+水解,由于硫酸是高沸点酸,不能挥发,最后仍然会留下明矾。(3)碳酸钡。碳酸氢钡在溶液中受热分解。(4)硫酸钠。亚硫酸钠在蒸干的过程中不断被空气氧化而变成硫酸钠。(5)氢氧化铝和氧化铝。Al3+水解,HCl挥发,得氢氧化铝,氢氧化铝部分分解为氧化铝。
12.已知①相同温度、相同物质的量浓度的CH3COOH和NH3·H2O稀溶液的电离度约相等;②CH3COOH与NaHCO3作用放出CO2。那么可推断:NH4HCO3溶液呈______性,溶液中浓度最大的离子是______,其次是_______,浓度最小的离子是___________。
12.碱性,NH,HCO,CO。
13.(1)0.02mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1NaCN溶液等体积混合,已知该混合溶液中c(Na+)> c ( CN-),用“>、<、=”符号填空。
①溶液中c(OH-)___________ c (H+);
②溶液中c (HCN)___________ c (CN-);
③溶液中c (HCN)+ c (CN-)_________0.02 mol·L-1。
(2)①向明矾溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时,溶液的pH_____7(填>、<、=),离子反应总方程式为______________ _;
②向明矾溶液中逐滴加氢氧化钡至铝离子刚好沉淀完全时,溶液的pH_____7(填>、<、=),离子反应总方程式为____________ _ __。
13.(1)①>;②>;③=。(2)①>,Al3++2SO+2Ba2++4OH-== AlO+2BaSO4↓+2H2O;②=,2Al3++3SO+3Ba2++6OH-==2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
14.(共10分)
已知硫酸在水中的电离方程式是:H2SO4==H++HSO HSOH++SO,
回答下列问题:
(1)Na2SO4溶液显 (填“酸性”,“中性”或“碱性”)。理由是
(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列微粒浓度关系正确的是 。
A.c(SO)+c(HSO)+c(H2SO4)=0.1 mol·L-1
B.c(OH-)=c(H+)+c(HSO)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
D.c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)
(3)如果25 ℃时,0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO)=0.029 mol·L-1,则0.1 mol·L-1H2SO4溶液中c(SO) 0.029 mol·L-1(填“<”,“>”或“=”),理由是 。
(4)0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是: 。
(5)如果25 ℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg 0.11, 25 ℃时,0.10 mol·L-1
的H2SO4溶液中c(SO)= 。
14.(1)碱性 SO+H2OHSO+OH-
(2)BCD(3)<;H2SO4第一步电离产生的H+,抑制了HSO的电离
(4)c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)(5)0.010 mol·L-1
第四节 酸碱中和滴定
考 纲 要 求
1.理解酸碱中和滴定的原理。了解滴定中指示剂的选择原则。
2.使学生初步了解中和滴定的操作方法。
3.掌握有关酸碱中和滴定简单方法。
知 识 回 顾
1.中和滴定的概念
(1)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来滴定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法。
(2)原理:在中和反应中使用一种已知浓度的酸(或碱)溶液与未知浓度的碱(或酸)溶液完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸碱物质的计量数的比求出未知溶液的浓度。
(3)关键:①准确测定参加反应的两种溶液的体积;②准确判断中和反应是否恰好完全反应。
2.中和滴定的仪器和试剂
酸式滴定管(不能盛放碱液、水解呈碱性的盐溶液、氢氟酸)
(1)仪器 碱式滴定管(不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液)
锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等
标准溶液、待测溶液
(2)试剂 作用:通过指示剂颜色的变化确定终点
指示剂 选择:变色要灵敏、明显(终点与变色范围一致)
3.中和滴定操作(以标准盐酸滴定NaOH为例)
(1) 准备
①滴定管:a.检查酸式滴定管是否漏水;b.洗涤滴定管后要用标准液润洗2~3次,并排除测定管尖嘴处的气泡;c.注入标准液至“0”刻度上方2cm~3cm处;d.将液面调节到“0”刻度(或“0”刻度以下一刻度)记下刻度。
②锥形瓶:只用蒸馏水洗涤,不能用待测液润洗。
③移液管:转移少量溶液用,其洗涤方法与滴定管相同。
(2) 滴定
①用移液管(或碱式滴定管)取一定体积待测液呈锥形瓶中,滴入2~3滴指示剂。
②用左手握活塞旋转开关,右手不断旋转振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化至橙色或粉红色出现,记下刻度。
(3) 计算
每个样品滴定2~3次,取平均值求出结果。
注:只有多次重复实验才能排除偶然因素,使实验误差控制在允许范围之内。
4.指示剂的选择
选择指示剂时,滴定终点前后溶液的颜色改变:颜色变化对比明显。
(1)强酸强碱的中和滴定,到达终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙。
(2)强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,生成的盐水解使溶液呈酸性,故选择在酸性范围内变色的指示剂甲基橙。
(3)强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,生成的盐水解使溶液呈碱性,故选择在碱性范围内变色的指示剂 酚酞。
注意:一般不用石蕊试液。原因是其溶液颜色变化对比不明显,且变色范围较大。
5.中和滴定的误差分析依据
(1)误差分析的
= (n表示酸与碱反应的化学计量数之比)实际操作中可能会引起、的变化,但在计算时,和都作为已知量计算,是不变量,只有滴定管中所消耗的标准体积随不同操作而变化,即是一个变量。从上式可知,是随的变化而变化的,只要在增大的操作所得的待测液浓度都偏大,反之则偏小。故误差的产生都可归结到标准液的体积上,归纳为:“滴(读)多高,滴(读)少低”。
(2) 产生误差的来源。
(一)仪器润洗不当 (二)读数方法有误 (三)操作出现问题
(四)指示剂选择欠妥 (五)终点判断不准 (六)样品含有杂质
表:中和滴定实验中的误差因素分析
因素
操作(用标准液滴定待测液)
结果
一、仪器润洗不当
1.未用标准液润洗滴定管
偏高
2.未用待测液润洗滴定管或移液管
偏低
3.锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗
偏高
4、洗涤后锥形瓶未干燥
无影响
二、读数方法有误
5.滴定前仰视,滴定后平视(V标偏小)
偏低
6.滴定前平视,滴定后仰视(V标偏大)
偏高
7.滴定前俯视,滴定后平视(V标偏大)
偏高
8.滴定前平视,滴定后俯视(V标偏小)
偏低
9.滴定前仰视,滴定后俯视(V标偏小)
偏低
10.滴定前俯视,滴定后仰视(V标偏大)
偏高
三、操作
有误
11.盛标准液的滴定管漏液
偏高
12.盛待测液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
偏低
13.盛待测液的滴定管滴定前尖嘴部分无气泡,终了有气泡
偏高
14.振荡锥形瓶时,不小心将待测液溅出
偏低
15.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外
偏高
16.移液时,将移液管(无“吹”字)尖嘴处的残液吹入锥形瓶中
偏高
17.快速滴定后立即读数
偏高
18.指示剂变色后未等30s即开始读数
偏低
四、选指示剂有误
19.用强酸滴定弱碱,指示剂选用酚酞
偏低
20.用强碱滴定弱酸,指示剂选用甲基橙(注:①强酸滴定弱碱,必选甲基橙;②强碱滴定弱酸,必选酚酞;③两强相滴定,原则上甲基橙和酚酞皆可选用;④中和滴定,肯定不用石蕊)
偏低
五、终点判断不准
21.强酸滴定弱碱时,甲基橙由黄色变为红色停止滴定
偏高
22.强碱滴定弱酸时,酚酞由无色变为粉红色时立即停止滴定
(半分钟后溶液又变为无色)
偏低
23.滴至终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下
(或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未流下)
偏高
六、样品含有杂质
24.用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品
偏高
25.用含Na2CO3的NaOH固体配标准液滴定盐酸
偏高
26.用含NaOH的Na2CO3固体配标准液滴定盐酸
偏低
27.用含NaHCO3的Na2CO3固体配标准液滴定盐酸
偏高
28.用含结晶水的Na2CO3固体配标准液滴定盐酸
偏高
典 型 例 题
【例1】下列溶液,一定呈中性的是 ( )
A.pH = 7的溶液
B.盐溶液
C.c(H+) =
D.使石蕊i溶液呈紫色的溶液
【例2】(2005.江苏.8)在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液。当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与与NaHSO4溶液的体积之比是 ( D )
A.1 :9 B.1 :1 C.1 :2 D.1 :4
解析 本题通过Ba(OH)2与NaHSO4的反应综合考查了pH的计算和有关物质的量浓度的计算,侧重考查考生的计算能力。设Ba(OH)2和NaHSO4的体积分别为V1和V2,设NaHSO4的物质的量浓度为c,根据题意得方程组

② 将②中c代入①整理得V1:V2 = 1:4 故选D。
【例3】常温下,某硫酸溶液pH = a,某氢氧化钠溶液pH = b,已知a+b=12,两溶液混合后pH=7,则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为 ( )
A.V(酸) = 102V(碱) B.V(碱) = 102V(酸)
C.V(酸) = 2V(碱) D.V(碱) = 2V(酸)
解析 考纲中明确要求掌握pH的简单计算。依据中和反应中溶液有pH变化命制本题,考查学生对pH的理解。就混合溶液pH的计算而言,有溶液稀释型、同类溶液混合型、相互反应型,高考中常涉及的是中和反应型,预计今年高考pH的计算仍是反应型的,尤以中和反应型的计算更加突出。
常温下,水的离子积常数为1×10-14,酸溶液中,c(H+) = mol·L-1,由于a+b=12,且混合后pH = 7,则有,所以酸碱完全中和时,碱溶液的体积应是酸溶液体积的100倍,选 B。
【例4】已知NaHSO4在水溶液中的电离方程式为:NaHSO4 = Na+ + H+ + SO,某温度下,向pH = 6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,对于该溶液,下列叙述中不正确的是 ( )
A. 该温度高于25℃
B.由水电离出的c(H+) = 1×10-10 mol·L-1
C. c(H+) = c(OH-) + c(SO)
D. 该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液,可使反应后的溶液恰好呈中性
解析 此题考查了pH的概念及简单计算,不同温度下水的离子积的变化和溶液中的电荷平衡原理。蒸馏水是中性的,c(H+) = c(OH-) = 1×10-6 mol·L-1,Kw = 1×10-12,水的电离比常温时大,温度一定大于25℃。c(H+) = = (mol.L-1)。pH = 12的NaOH溶液的浓度为1 mol·L-1,显然过量。另外在溶液中,c(Na+) + c(H+) = c(OH-) +2 c(SO),又NaHSO4是完全电离的,所以c(Na+) = c(SO),即得c(H+) = c(OH-) + c(SO)
课 堂 精 练
1.有一支50mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.0mL刻度处。把滴定管中的溶液全部流下排出,承接在量筒中,量筒内溶液的体积( )。
A.大于40.0mL B.为40.0mL
C.小于40.0mL D.为10.0mL
2.已知常温、常压下,饱和CO2的水溶液的pH=3.9,则可推断用标准盐酸溶液滴定碳酸氢钠水溶液时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是( )。
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由黄变橙
3.在25℃时向VmLpH= a的盐酸中,滴加pH=b的NaOH溶液10VmL时,所得的混合溶液中c(Cl-)=c(Na+),则此时a+b为( )。
A.13 B.14 C.15 D.10
4.已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中正确的是
A.c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(OH-)
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-)
D.两溶液中c(Na+)、c(HRO3-)、c(RO32-)分别相等
5.滴定度是指每毫升标准溶液相当于被测定物质的克数,通常用T(M1/M2)表示。如T(H2SO4/NaOH)=0.040g· mL-1,表示每毫升标准硫酸溶液恰好中和0.040gNaOH。
(1)若要使某标准盐酸对氧化钙的滴定度为T(HCl/CaO)=0.0056g· mL-1,则该盐酸物质的量浓度是多少?
(2)上述盐酸对氢氧化钠的滴定度是多少?
(3)现欲测定含有杂质的氢氧化钠样品的纯度(杂质不与盐酸反应),若用上述盐酸滴定到终点时,消耗盐酸的体积数恰好等于该氢氧化钠的纯度(如消耗1mL盐酸,氢氧化钠的纯度为1%),则样品的质量应取多少?
5.(1)0.20 mol·L-1。(2)0.0080g·mL-1 。(3)0.80g。
课后练习
第四节 酸碱中和测定(时间45分钟)

姓名 班级 成绩
一.选题(每小题4分共60分)
1.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
2.某同学在实验报告中有以下的实验数据:①用托盘天平称取11.7g食盐,②用量筒量取5.26 mL盐酸,③用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5,④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用去23.10 mL NaOH溶液。其中数据合理的是( )。
A.①②③ B.①③④ C.①②③④ D.①④
3.用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱溶液时,会导致待测碱液浓度结果偏低的操作是( )。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后装待测液
B.滴定管用蒸馏水洗净后注入标准液
C.滴定前仰视读数, 滴定后俯视读数
D.配制碱液时, 称量后固体吸湿
4.20 mL 0.1 mol·L-1HxROn 溶液和16 mL 0.25 mol·L-1的Z(OH)y溶液完全中和,则x:y的值为(设该酸为x元酸, 该碱为y元碱)( )。
A.2:1 B.1:2 C.5:4 D.4:5
5.向10 mL pH=2的某酸溶液中加入10mL pH=12的NaOH溶液,充分反应后,滴入石蕊试液,溶液显红色,则此酸一定是( )。
A.一元强酸 B.弱酸 C.多元强酸 D.任何强酸
6.用0.01 mol·L-1H2SO4滴定0.01 mol·L-1NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定时终点判断有误差:①多加了一滴H2SO4;②少加了一滴H2SO4(设一滴为0.05mL)。则①和②中c( H+)之比的值是( )。
A.10 B.50 C.5×103 D.104
7.将20mL 0.4mol/L NH4NO3跟50mL 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2混合,则混合液中离子浓度的大小顺序是
A.c(NO3-)>c(OH-)>c(NH)>c(Ba2+)
B.c(NO3-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(NH)
C.c(Ba2+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(NH)
D.c(NO3-)>c(Ba2+)>c(NH)>c(OH-)
8.进行中和滴定时,事先不应该用所盛溶液润洗的仪器是( )。
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.锥形瓶 D.量筒
9.在c(H+)=0.1 mol/L的溶液中能大量共存的是 ( )
A.K+、NO、Fe2+、SO B.Al3+、、NO、Zn2+、SO
C.Ag+、Cl-、Fe3+、SCN- D.Na+、HCO、Mg2+、Cl-
10.两人用一标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的移液管移取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的移液管取碱液于刚用水洗过且存在蒸馏水珠的锥形瓶中,其它操作及读数全部正确,你的判断是( )
A.甲操作没有错 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
二、填空(每空3分共33分)
11.(1)如图(Ⅰ)表示10mL量简中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,如果刻度A为4,量简中液体的体积是________mL。
(2)如图(Ⅱ)表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)_________。
A.是a mL B.是(50-a)mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a)mL
11.(1)2.6。(2)D。
12.某学生进行中和滴定实验的过程如下:(1)取一支碱式滴定管;(2)用蒸馏水洗净;(3)即加入待测的氢氧化钠溶液;(4)记录液面刻度读数;(5)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液;(6)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中;(7)加入适量的蒸馏水;(8)加入酚酞试液2滴;(9)滴定时,边滴定边摇荡;(10)边注视滴定管内液面的变化;(11)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时,即停止滴定;(12)记录液面刻度读数;(13)根据滴定管的两次读数得出氢氧化钠溶液体积为22mL。指出上述实验过程中的错误之处___________________(用编号表示)。
12.3、10、11、13。
13.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
(A)在250mL的容量瓶中定容配制250mL烧碱溶液;
(B)用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中,并滴入几滴甲基橙作指示剂;
(C)在托盘天平上准确称取烧碱样品Wg ,在烧杯中用蒸馏水溶解;
(D)将物质的量浓度为cmol·L-1的标准硫酸溶液装入已润洗过的酸式滴定管中,调整液面并记下起始读数为V1mL;
(E)在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至橙色为止,记下读数为V2mL。
就此完成下列问题:
(1)正确操作步骤是(用编号字母填空)___→____→____→D→____;
(2)观察滴定管里液面的高度时应注意:____________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是____________________。
(4)D步骤的操作中液面应调整到___________________________________,尖嘴部分应该________________________。
(5)某学生实验时把锥形瓶用待测烧碱溶液润洗,则测定的烧碱溶液的浓度偏高还是偏低________;其原因是_______________________________________________。
(6)该烧碱样品纯度的计算公式是________________________。
13.(1)C→A→B→D→E;
(2)眼睛平视液面最低点;
(3)便于观察溶液颜色变化;
(4)零刻度稍靠下的某一确定刻度;充满溶液;
(5)偏高;碱的物质的量浓度大于确定体积所给定的值,导致多消耗标准酸溶液;(6)%。
三、解答题(共7分)
14.根据电离平衡移动的原理,设计两种实验方法,证明氨水是一种弱碱。除氨水外,限从以下范围内选用试剂:蒸馏水、酚酞指示剂、石蕊指示剂、氯化铵晶体、消石灰、浓盐酸、醋酸铵晶体。
14.方法一:在氨水溶液中滴入几滴酚酞试剂,再加入少量NH4Ac晶体(显中性),红色变浅,说明加入NH离子碱性减弱,氨水溶液中存在着电离平衡:
NH3.H2O NH +OH- ,由此可得出氨水是一种弱电解质。
方法二:取少量NH4Cl晶体溶于蒸馏水中,滴入石蕊变红,溶液显酸性。说明NH在水中能发生水解,破坏了水的电离平衡:NH+H2O NH3。H2O+H+。同样可以说明氨水是一种弱碱。
第五章 “电离平衡和电化学”检测题
(50分钟完卷,满分108分)
班, 学号 ,姓名
可能用到的原子量: H-1 C-12 N-l4 O-16 S-32 Na-23 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(在每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。共12小题,每题4分)。
1.在医院中,胃酸中毒病人输液不应采用( )
A.0.9%氯化钠溶液 B.0.9%氯化铵溶液
C.1.25%碳酸氢钠溶液 D.5%葡萄糖溶液
2.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO3
3.已知c(NH4Cl)<0.1mol·L-1时,溶液的pH>5.1。现用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10mL mol·L-1的氨水,用甲基橙做指示剂,达到滴定终点时所用盐酸的量应是( )
A.10mL B.5mL C.大于5mL D.小于5mL
4.常温时,向pH = 2的硫酸中加入等体积的下列溶液后,滴入甲基橙试液,出现红色,该溶液可能是( )
A.pH =12 的Ba(OH)2 B.pH =12的氨水
C.0·01mol/L NaOH D.0·05mol/LBaCl2
5.将0·1mol·L-1 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电离程度变大
C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c( OHˉ)减小
6.关于如右图所示装置的叙述,正确的是
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
7.在AlCl3和FeCl3混合溶液中,先加入过量的KI溶液,再加入足量的Na2S溶液,所得到的沉淀物是( )
A.Fe(OH)3、Al(OH)3 B.Al(OH)3、I
C.Fe2S3、I D.FeS、S、Al(OH)3
8.NaHS溶液中滴入酚酞试液显红色。在0.1mol·L-1NaHS溶液中,下列关系正确的是
A.c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
B.c(HS-)+c(S2-)=0.1mol·L-l
C.c(S2-)>c(HS-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+c(S2-)
9.常温时,将的氨水滴加到的盐酸中,下述结论中正确的是( )
  A.若混合溶液的pH7,则
  B.若,,则混合液中
  C.若混合液的pH=7,则混合液中
  D.若,且混合液的pH<7,则一定有
10.在25℃时,在浓度为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得分别为a、b、c(单位为mol·L-1)。下列判断正确的是( )
A.a = b= c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b
11.利用右图装做下面的实验:在烧杯里盛半杯乙溶液,
然后用滴定管向容器里滴入甲溶液。随着甲的滴入,
电灯渐渐变暗。滴到一定量时,电灯熄灭。继续滴入
甲溶液,电灯又会逐渐亮起来。下列各组溶液中
(甲在前,乙在后),能够产生上述现象的是( )
A.NH3·H2O、AgNO3
B.CH3COOH、NH3·H2O
C.NaOH、AlCl3
D.H2SO4、Ba(OH)2
12.以Pt为电极,电解RCln水溶液,当使用的直流电的电流为I(安培),通电时间为t min时,准确测得电极上析出m g金属R;此时仍有RCln溶液剩余,若R的摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( ) A
第Ⅱ卷(非选择题,共4题,共62分)
二、填空(本题包括4个小题共46分)
13.(9分)现有0·1 mol·L-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是 。纯碱溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示)是 ,你认为该常温下该溶液pH的范围一定介于 之间。
13.(每空3分共9分)
⑴把小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH
CO+H2OHCO3-+OH- 7到13(每空3分)
14.(9分)相同温度下的三种溶液:①硫酸 ②醋酸 ③盐酸。
(1)当物质的量浓度相等时,三种溶液的pH由大到小的顺序是(用序号表示,下同)

(2)取pH都等于3的①、②、③三种溶液各100mL,分别向其中各加入10mL pH=12
的Ba(OH)2溶液,充分反应后混合液pH最小的是 ,理由是

14.(每空3分共9分)
(1)②③①
(2)②,①③为强酸,②为弱酸,当其pH相等时,溶液②的物质的量浓度最大,与Ba(OH)2溶液反应时,②过量但①③恰好完全反应,故溶液②反应后仍显酸性。
15.(12分)按要求回答下列问题:
(1)0.01 mol/L的硫酸氢钠溶液的pH为 ,在其中滴入等体积的pH=12的Ba(OH)2溶液后,所发生反应的离子方程式为 。
(2)钢铁在潮湿的空气中生锈,有关的电极反应方程式为:
负极: ,正极: 。
(3)实验室配制硝酸汞溶液时,须将其晶体溶于稀硝酸中,其原因是 ,所涉及反应的离子方程式为 。
15.(共12分)
(1)2(2分);2H++ SO +Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O(2分)
(2)Fe —2e-==Fe2+(2分); 2H2O+O2+4e-==4OH-(2分)
(3)防止Hg2+水解生成沉淀(2分);Hg2++2H2O==Hg(OH)2↓+2H+(2分)
16.(12分)锡为第IVA族元素,锡的单质和化合物与某些物质在化学性质上有许多相似之处。
(1)锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的化学方程式: 。
(2)将(1)中所得溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(写化学式) 。
(3)若向(1)中所得溶液中加入适量的NaOH溶液,产生白色沉淀(该沉淀物的分子中含2个氢原子),再加过量的NaOH溶液,白色沉淀溶解。上述反应类似于AlCl3溶液的相应反应,试写出有关反应的离子方程式:

(4)已知锡元素具有如下性质:①Sn4++Sn 2Sn2+;②2Sn2++O2+4H+ Sn4++2H2O;
③2H++SnOSn(OH)2Sn2++2OH-,试回答:用SnCl2固体配制并保存SnCl2溶液的方法是 ,若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2,该碱是 。
16.(1)Sn+2HCl=SnCl2+H2↑ SnCl2+Cl2=SnCl4 (2)SnO2
(3)Sn4++4OH-=H2SnO3↓+H2O H2SnO3+2OH-=SnO32-+2H2O
(4)先将固体SnCl2溶解在适量浓盐酸中,然后再加蒸馏水稀释,最后在溶液中加入几粒锡粒;NH3·H2O
17.(18分)根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
100℃
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
39.8
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
-①



NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4

NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
①>35℃NH4HCO3会分解
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则 ,若低于30℃,则 ;为控制此温度范围,采取的加热方法为 。
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是 。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去 杂质(以化学式表示)。
(3)过滤所得的母液中含有 (以化学式表示),需加入 ,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=
17.(1)NH4HCO3分解 反应速率降低 水浴加热 (2)使反应充分进行 NaHCO3的溶解度最小 NaCl NH4Cl NH4HCO3 (3)NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3 HCl (4)
第六章 电化学及胶体
第一节 原电池原理及应用
考 纲 要 求
1.理解原电池原理。学会从能量转化,氧化还原反应的过程,电解质溶液内的变化三个不同角度认识原电池这种装置和工作原理。
2.熟练判断原电池的正、负极。学会利用构成原电池的基本条件,分析解决有关原电池的一系列问题。
3.了解金属的电化学腐蚀及金属保护。
知 识 回 顾
一、原电池
1.概念:把 化学能 转化成 电能 的装置。
2.形成原电池的条件:
①两个 活泼性不同的 电极;② 电解质 溶液;③形成 闭合回路 。
3.原电池的工作原理:
原电池由正负电极和适当的电解池溶液组成。用导线连接原电池的正负极时,原电池便开始工作。原电池放电时正负电极反应可表示如下:
负极反应 :负极上发生失电子的反应,即氧化反应:M—ne- == Mn+
正极反应 :正极发生还原反应, ①若电池的负极能直接与电解质反应时,正极反应为 : Nn++ne-==N , ②若电池的负极不与电解质反应时,则原电池中其他氧化剂在正极得电子,例如 : O2+4 e-+2H2O ==4OH- 。
4.原电池中电极的判断:
(1)由金属电极活泼性判断:相对活泼的为 负极 ,相对不活泼的为 正极 ,活泼性强的为 负极 。
(2) 由电子流向判断:电子流出的一极是 负极 ,电子流入的一极为 正极 。
(3) 由电流方向判断:负极上发生 氧化 反应,正极上发生 还原 反应。
(4) 由离子迁移方向判断: 电解质溶液中,阳离子移向 正极 ,阴离子移向 负极 。
以Cu-Zn(稀H2SO4)原电池为例:
负极电极反应式: Zn-2e-=== Zn2+ ;正极电极反应式: 2H++2e-=== H2↑;电池总反应为: Zn+2H+=== Zn2++H2↑
特别指出,由Al、NaOH溶液、Mg组成的原电池,Al为负极(—):Al+4OH--3e-== AlO+2H2O,Mg为正极(+):2H2O-2e-==2OH-+H2↑,总反应:2Al+2OH-+2H2O== 2AlO+3H2↑。同理,由Cu、浓HNO3、Al组成的原电池,铜为负极(—):Cu-2e-===Cu2+,Al为正极(+):2NO+4H++2e-===2NO2↑+2H2O,总反应:Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O
二、化学电源
〈一〉基本原理
1.表示方法:
2.电极反应:
负极:还原剂 -ne- === 氧化产物
正极:氧化剂 +ne- === 还原产物
3.电池总反应:氧化剂+还原剂=== 还原产物+氧化产物
<二>几种常见电池
1.干电池
干电池是用锌制筒型外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作 电解液 。主要电极反应是:
负极: Zn-2e-=== Zn2+ 正极: 2NH4++2e-+2MnO2=== 2NH3+H2O+Mn2O3
电池总反应式: Zn+2NH4++2 MnO2 === Zn2++2NH3+H2O+Mn2O3
2.铅蓄电池
铅蓄电池为充放电电池,具有双重功能。是用橡胶或微孔塑料制成长方形外壳,正极板上有一层棕褐色PbO2,负极板是海绵状金属铝,两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中,两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
正极为 PbO2 ,负极为 Pb ,电解质溶液是较浓 H2SO4 。
放电时的电极反应是:
负极:Pb+SO42--2e-=== PbSO4(氧化反应)
正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=== PbSO4+2H2O(还原反应)
充电(作电解池)时的电极反应为:
阳极:PbSO4+2H2O-2e-=== PbO2+4H++SO42-
阴极:PbSO4+2e-=== Pb+SO42-
总反应式为:Pb +PbO2+ H2SO4 2PbSO4+2H2O
3.锂电池
用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中组成。
负极:8Li-8e-=== 8Li+
正极:3SOCl2+8e-=== SO+2S+6Cl-
电池反应式为:
3SOCl2+8Li=== Li2SO3+2S+6LiCl
4.新型燃料电池
燃料电池是名符其实地把能源中燃料反应的 化学能 直接转化为电能的“能量转换器”。其基本结构为:〈1〉燃料:CH4、CO、CxHy、CH3OH、CH3CH2OH等。〈2〉介质:a.电解质(水溶液、KOH溶液等);b.熔融盐(K2CO3等);c.固体电解质(传导O2-等);d.质子膜。
氢氧燃料电池正极通入O2,负极通入H2,电解质溶液为KOH溶液。负极反应式为:2H2+4OH--4e- === 4H2O,正极反应式为O2+2H2O+4e-=== 4OH-,
总反应式为2H2+O2=== 2H2O。
三、金属的电化学腐蚀
1、金属腐蚀是指金属或合金与接触到的物质直接发生化学反应的过程。金属腐蚀一般分化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
2、不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生电化学反应,较活泼的金属失去电子被氧化腐蚀,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
3、钢铁在潮湿的空气中,很快就会腐蚀的原因是钢铁表面吸附了一层水膜,溶解了O2,形成无数微小原电池,其基本原理(见图):
有关的电极反应式是负极:2Fe-4e-=== Fe2+,正极:O2+2H2O+4e- === 4OH-。影响金属腐蚀的因素总的来讲包括金属的本性和介质的两个方面。
4、金属腐蚀快慢的规律
〈1〉电解原理引起的 阳 极腐蚀>原电池原理引起的 负 极腐蚀> 化学 腐蚀>有防护措施的腐蚀。
〈2〉对同一种金属,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
〈3〉活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。
〈4〉对同一种电解质溶液,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。
〈5〉由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液,故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式;另外,只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。如铁锈的形成、铜绿的形成就属吸氧腐蚀。
铜绿形成的原理是:
负极(Cu):2Cu-4e-=== 2Cu 2+
正极(杂质):O2+2H2O+4e- === 4OH-
O2+2H2O+2Cu === 2Cu(OH)2↓
2Cu(OH)2+CO2=== Cu2 (OH)2CO3+2 H2O
(铜绿)
5、金属腐蚀防护方法
〈1〉基本原理:根据金属在水溶液中均有如下倾向:M M n+(aq)+ne-,使被保护的金属M表面富有电子,促使上述平衡向右移动,抑制金属M失去电子被氧化而发生腐蚀。
〈2〉常见的金属腐蚀防护方法:
①改变金属的内部组织机构
②在金属表面覆盖保护层
③电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法,连接电源的负极保护法)
典 型 例 题
【例1】将锌片和铜片用导线连接置于稀H2SO4溶液中,下列各种说法正确的是( )
A.电子由正极流向负极
B.溶液的pH值逐渐增大
C.Zn片的质量逐渐增大
D.Zn片和Cu片上同时有气泡放出,则说明Zn不纯
解析:由于形成原电池,负极Zn-2e- === Zn2+,正极:2H++2e- === H2↑,正极不断消耗H+,破坏了附近溶液中水的电离平衡,使水不断电离出OH-,因此溶液pH逐渐增大,在原电池中负极对外流出电子,即电子流动方向是由负极流向正极,如Zn片上有气泡,因为Zn中有杂质。
答案:B、D
M
N
P
A


稀硫酸溶液
B


稀盐酸
C


硝酸银溶液
D


硝酸铁溶液
[例2] 下图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是 ( )
解析:该原电池中M棒变粗,N棒变细。说明原电池反应时N棒溶解作负极,溶液中有金属析出在M棒上。M棒作正极,A、B选项中,电解质溶液分别为稀H2SO4和稀盐酸,原电池工作时,不会有金属析出,C选项正极反应为Ag++e- === Ag。符合题意,而D选项正极反应为Fe3++e-=== Fe2+,不会有金属析出。
答案:C
[例题3] 有人设计将两根Pt丝做电极插入KOH溶液中,然后在两极上分别通过甲烷和氧气而构成燃烧电池。该电池中反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH === K2CO3+3H2O,则关于此燃料电池的下列说法错误的是(1个电子所带电量为1.6×10-19C)
( )
A.通过甲烷的电极为电池的负极,通过氧气的电极为正极
B.在标准状况下,每消耗5.6L O2,可向外提供约9.6×104 C的电量
C.通过甲烷电极的电极反应为:CH4+10OH--8e- === CO+7H2O
D.放电一段时间后,溶液的pH值升高
解析:原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应。这里的燃料电池电极反应为:负极CH4+10OH--8e-=== CO32-+7H2O;正极O2+2H2O+4e- === 4OH-。由此可见A、C正确。
由O2 ~4e-知5.6 L O2消耗时可提供电量=×4×6.02×1023×1.6×10-19 =9.6×104 C,故B选项也正确。从原电池总反应可知放电一段时间后由于KOH→K2CO3,故溶液的碱性减弱,pH下降,故D不正确。
答案:D
[例题4] 锂电池是新型高能电池,它以质轻、容量大而受到重视。目前已经制成多种功能的锂电池。某种锂电池的总反应可表示为:Li+MnO2→LiMnO2。若该电池提供0.5C电量,则消耗正极材料的质量约为(其他损耗忽略不计) ( )
A.3.5g B.7g C.4.52×10-4g D.43.5g
解析:正极材料MnO2,则提供0.5C电量时消耗MnO2质量约为
×97= 4.52×10-4g
答案:C
课 堂 精 练
1.下列装置能组成原电池产生电流的是 ( )

答案:B
2.将Mg、Al两金属片用导线连接后插入NaOH溶液中,则下列说法中正确的是( )
A.Mg作负极,Al作正极
B.Al作负极,Mg作正极
C.电子流向为Mg→导线→Al
D.Mg片逐渐溶解,Al片逐渐溶解,Al片表面有气泡产生
解析:虽然金属性Mg比Al强,但由于以NaOH溶液为电解质溶液时,只有铝能与其自发地反应,所以这种情况下失电子能力Al比Mg强。因而Al作负极;电子流向为Al→导线→Mg;铝失电子而溶解,H+在镁片表面得电子而生成H2。
答案:B
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH ( )
A.不变 B.先变小后变大
C.逐渐变大 D.逐渐变小
解析:根据原电池工作时的总反应:Zn+2H+=== Zn2++H2↑
只要原电池不断工作,该反应就不断发生,溶液中c(H+)逐渐减小,溶液的pH值将不断增大。
答案:C
4.有一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入丁烷气,电池的固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-。下列判断或表达式错误的是
( )
A.该电池的正极反应是:O2+4e-+2H2O=== 4OH-
B.该电池的负极反应是:C4H10+13O2-26e-=== 4CO2+5H2O
C.该电池放电时发生的反应是:2C4H10+13O2=== 8CO2+10H2O
D.放电时,固体电解质里的O2-向负极移动
解析:燃料电池也符合一般原电池的工作原理:C4H10发生失电子的负极反应;O2在正极上得到电子被还原;根据电性相吸原理,O2-向负极移动。需特别注意的是,该电池的电解质为固体材料非电解质溶液,因此其正极反应式应为:O2+4e-=== 2O2-。
答案:A
5.实验室用铅蓄电池作电源,电解饱和食盐水制取Cl2(NaCl+H2O Cl2↑+H2↑+NaOH),已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
(一)Pb+SO-2e- === PbSO4;(+)PbO2+4H++SO+2e-=== PbSO4+2H2O
若制得0.05 mol Cl2,这时电池内消耗H2SO4的物质的量至少是( )
A.0.025 mol B.0.05 mol C.0.10 mol D.0.20 mol
解析:若制得0.050 mol Cl2需转移0.1 mol e-,由铅蓄电池总反应可知每转移2 mol e-消耗2 mol H2SO4。
答案:C
6.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在此原电池反应中,负极发生的反应为 ;正极发生的反应为 ;反应过程中产生臭鸡蛋味的气体,原电池总反应方程式为 。
解析:要善于抓住题示信息。“黑色褪去而银不会损失”,必然发生变化:Ag2S→Ag,显然这是原电池的正极反应:Ag2S+2e-=== 2Ag+S2-,负极反应应为活泼金属发生氧化反应:Al-3e- === Al3+,正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解:2Al3++3S2-+6H2O=== 2Al(OH)3↓+3H2S↑,与题意产生臭鸡蛋气味的气体相吻合。原电池的总反应为上述三个反应式的加合:3Ag2S+2Al+6H2O === 6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
答案:Al-3e-=== Al3+ Ag2S+2e-=== 2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=== 6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
第二节 电解原理及其应用
考 纲 要 求
1、掌握电解池的工作原理,构成条件,电极反应。
2、学会分析电解和电镀的方法、思路。
3、了解电解原理的重要应用—电解精炼,氯碱工业。
4、熟练掌握结合原电池原理的有关电化学的计算。
知 识 回 顾
一、电解原理
1、定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫电解池。
2、组成电解池的三个基本条件:①直流电源;②两个电极(活性或非活性);③电解质溶液。
3、阴、阳极的判断
阴极与电源的负极相连,得到电子,发生还原反应;阳极与电源正极相连,失去电子,发生氧化反应。
4、产物的判断:阴离子的放电顺序(即还原能力)是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子
阳离子的放电顺序(即氧化能力)是:Ag+>Cu2+>H+>Fe2+…>Na+>K+
二、铜的电解精炼
粗铜中含有的杂质通常为Zn、Fe、Ni、Ag、Au、C等。电解时,粗铜与直流电源的正极相连,作阳极,阳极的主要反应为:Cu-2e- === Cu2+,相伴随的反应有:Zn+2e-=== Zn2+、Fe-2e- === Fe2+。
用纯铜片接直流电源的负极,作阴极,阴极的反应为:Cu2++2e- === Cu,用CuSO4溶液作电解液。电解过程中阳极质量减少,阴极质量增加,溶液中CuSO4浓度基本保持不变。但长时间电解后,电解质溶液必须补充。比铜活泼的杂质,如:Zn、Fe、Ni被氧化,以离子的形式进入溶液,留在电解液中。比铜活泼性差的杂质,如:C、Ag、Au在阴极溶解,解体后沉积在点解槽底部形成阳极泥。
三、电镀铜
电镀是一种特殊的电解,要求镀件必须作阴极。阳极、电解质溶液中的放电阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。电镀过程中,理论上电解质溶液的浓度保持不变。电镀时,一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;而用镀层金属与直流电源正极相连,作为阳极,例如铁制品上镀铜:阳极反应式为:Cu-2e-=== Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-=== Cu。
四、电解饱和食盐水
1、在U型管里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞,用一根铁棒作阴极,一根碳棒作阳极,把湿润的KI淀粉试纸放在阳极附近,接通直流电源。看到的现象有:
①阳极有刺激性气体产生,该气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝;
②阴极有无色无味气体产生;
③阴极附近溶液变红。
2、阳极反应:2Cl-—2e- Cl2↑
阴极反应:2H++2e- H2↑
电解的化学方程式为 :2NaCl+2H2O  2OH-+H2↑+Cl2↑
电解的离子方程式为:
2Cl-+2H2O  2OH-+H2↑+Cl2↑
五、离子交换膜法制烧碱
1、离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。
2、阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过。阳离子交换膜把电解槽分成 室和 室。防止 ,防止 。
3、由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质,因此必须经过精制。精制食盐水经常加入的试剂有:BaCl2、Na2CO3、NaOH。其顺序是 。有关离子反应方程式为 。
六、电解时电极产物的判断
1、阳极产物判断
首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断,阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
2、阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
3、用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型
电极反应特点
实例
电解
对象
电解质
浓度
PH值
电解质
溶液复原
电解
水型
阴:2H++2e-===H2↑
阳 :4OH-—4e-===
2H2O+O2↑
总反应:2 H2O2H2↑(阴)+O2↑(阳)
NaOH

增大
增大

H2SO4

增大
减小

Na2SO4

增大
不变

分解电
解质型
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
阴:Cu 2++2e-===Cu
阳:2Cl-—2e-===Cl2↑
总反应:CuCl2Cu(阴)+Cl2↑(阳)
HCl
电解质
减小
增大
氯化氢
CuCl2
电解质
减小
--
氯化氢
放H2生碱型
阴极:H2O放H2生成碱,2H++2e-===H2↑
阳极:电解质阴离子放电2Cl-—2e-===
Cl2↑
总反应:2NaOH+2 H2OCl2↑(阴)
+H2↑+2NaOH(阳)
NaCl
电解质和水
生成新电解质
增大
氯化氢
放O2生酸型
阴极:电解质阳离子放电,2Cu2++4e-===2Cu
阳极:H2O放O2生成酸,4OH-—4e-===
2H2O+O2↑
总反应:2CuSO4+2 H2O2Cu(阴)+2H2SO4+O2↑(阳)
CuSO4
电解质和水
生成新电解质
减小
氧化铜
七、电解产物的计算
1.必须写出两电极的电极反应式,以阴阳两极得失电子数相等为桥梁,对两极产物进行计算。
2.要注意物理与化学两学科间联系,利用Q = I·T,e-=1.60×10-19 C,解决理化之间的相关问题。
典 型 例 题

[例题1]pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是 ( )
A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4
解析:电解NaOH,H2SO4,Na2SO4的溶液,都是电解水,其结果会使溶液浓度增大,增大浓度后,NaOH的c(OH-)增大,所以其pH值增大,A对。而电解AgNO3,溶液会生成Ag和HNO3,pH值减小。
答案:A
[例题2]用石墨电极电解饱和CuSO4溶液,一段时间后断开电路,要使溶液恢复到电前的浓度应向其中加入适量的 ( )
A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.Cu(OH)2
解析:此题考查电解规律,用惰性电极电解CuSO4溶液,属于放氧生酸的电解类型,在阴极上有Cu析出,阳极上有O2放出,它们的物质的量之比为2:1。Cu与O的原子数之比为1:1,所以应加入CuO可恢复原状态。
答案:C
[例题3]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:根据电解规律先列出物质间的对应关系式,设M的相对原子质量为Mr。
Mx+~Xe-~ O2
Mr 22.4a
b
所以Mr= =
答案:C
[例题4]用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 ( )
A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 :1
D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 :1
解析:用惰性电极电解稀H2SO4 稀NaOH及Na2SO4溶液时,由这些溶液中存在的阴、 阳离子及放电顺序知,电解池的阴极上发生的反应都是2H++2e-===H2↑,阳极上的反应都是4OH-—4e-===2H2O+O2↑;在水溶液中水自身微弱电离而建立平衡:H2O H++OH-,稀硫酸电解时,阳极放电的OH- 是由水电离产生的,OH- 消耗必产生等物质的
量的H+留在溶液中,反应当NaOH溶液电解时,阴极放电的H+由水电离产生,放电消耗掉H+,水必电离出等物质的量的OH- 留在溶液中;Na2SO4溶液电离时阴、阳两极放电的H+、OH- 都是由水电离产生的,因而这三种溶液电解,实质都是电水解。但是,随稀硫酸 、稀NaOH溶液中的水被水解,硫酸、NaOH溶液的浓度会逐渐变大,故硫酸溶液pH会减小,NaOH溶液pH会增大,A、B都有错。另外电解时同一电解池的两极上通过的电子物质的量必相同(电子得失守衡),电解水时,4e-~O2 ~2H2,阴、阳两极产生的H2、O2
物质的量之比为2 :1,C项也错。当电解CuCl2溶液时,由于溶液中Cu2+先于H+放电,Cl-先于OH-放电,故电解方程式为:CuCl2Cu↓(阴极产物)+Cl2↑(阳极产物),所以阴阳两极产物的物质的量之比为1 :1。
答案:D
课 堂 精 练
1、下列叙述中不正确的是 ( )
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应。
B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气
解析:跟电池负极相连的电极为阴极,阴极上发生还原反应,阳极上发生氧化反应。
答案:B
2、用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量水,能使溶液完全恢复到电解前浓度的是 ( )
A.AgNO3 B.Na2SO4 C.CuCl2 D.H2SO4
解析:电解该物质的溶液相当于电解水时才能符合要求。
答案:BD
3、用惰性电极电解V L MSO4的水溶液,当阴极上有m g金属析出(阴极上无气体产生)时,阳极上产生x L气体(标准状况)同时溶液的pH值由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。则M的相对原子质量的表示式为 ( )
A. B. C. D.
解析:2MSO4+2H2O 2M+O2↑+2H2SO4,可从以下两个方面计算:
⑴阳极生成的x L气体为O2,则转移电子守恒可知n(M)=2n(O2)= = mol,
M的摩尔质量为 = g·mol-1(D正确)
⑵反应中生成n(H2SO4)= n(H+)= ×0.01 mol·L-1·V L= mol
n(M)=n(H2SO4)= V mol,M的摩尔质量为 = g·mol-1(B正确)。
答案BD
4、用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250 ml,经过一段时间后,两极各得到11.2 L(标准状况)的气体。则原溶液中NaCl的物质的量浓度不可能为 ( )
A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1 D.4mol·L-1
解析:阴极析出Cu和H2,可见H2为11.2 L,阳极析出Cl2和O2,V(Cl2)+V(O2)=11.2L
∴n(Cl-)<1 mol c(Cl-)<4 mol/L。
答案:D
5、有一硝酸盐晶体,化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定相对分子质量为242,将2.42 g该晶体溶于水配成200 mL溶液,将此溶液置于装有惰性电极的电解池中进行电解,若有0.02 mol电子转移给金属离子时,溶液中金属离子全部析出,经称量阴极增重0.64 g,试计算:
(1)金属M的相对原子质量以及x和n值;
(2)若电解时溶液体积变化可忽略不计,则电解后溶液的pH是多少?
解析:Mx++Xe- === M n(Mx+)=0.01 mol
0.01 mol Mx+转移0.02 mol e- ∴x=2
且0.01 mol M2+为0.64 g ∴M的相对原子质量为64
答案:(1)x=2,n=3。M的相对原子质量为64。
(2)pH=1
6、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是两块电板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为
在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是

(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极材料是 ,电极反应式为
②Y电极的材料是 ,电极反应式为
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
解析:与电源正极相连的电极为阳极,发生氧化反应;与电源负极相连的电极为阴极,发生还原反应;分析题意,X作阴极,溶液中的H+在X极放电,产生H2,电极反应为2H++2e- H2↑,由于H+的减小,破坏水的电离平衡,使X极附近存在大量OH-溶液中现象为溶液变红色。Y作阳极,发生的反应为2Cl--2e- Cl2↑,利用湿润的KI一淀粉试纸变蓝色,可以检验Cl2的存在。
(2)若用电解方法,精炼粗铜,即得到纯度更高的铜单质;电解质溶液中必须含有Cu2+,发生Cu2++2e- 还Cu,还原反应;要求电极材料,X极为纯铜,Y极材料为粗铜,电极反应式为Cu--2e- Cu2+氧化反应。
答案:(1)①2H++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,试纸蓝。
(2)①纯铜 Cu2++2e- Cu;②粗铜 Cu-2e- Cu2+
第三节 胶体的性质及其应用
考 纲 要 求
1.掌握溶液、悬浊液、乳浊液、胶体的概念,区别及鉴别它们的方法。
2.了解胶体的分类、制备、提纯方法。
3.了解胶体的主要性质,了解胶体知识在生活、社会中的应用。
4.学会几种胶体的制备方法。
知 识 回 顾
一、分散系
1.概念
一种或几种物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫分散剂。
分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒的直径
<1 nm
1 nm~100 nm
>100 nm
分散质微粒
分子、离子
分子集合体或离分子
分子集合体
实例
NaCl溶液
Fe(OH)3胶体
泥浆
性质
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性

较好

能否透过滤纸



能否透过半透膜



二、胶体
1、定义:分散质微粒直径在1 nm~100 nm之间的分散系叫做胶体;胶粒直径的大小是胶体的本质特征。
2、分类
(1)按分散剂状态的不同分为:a溶液胶,如:AgI胶体;b固溶胶,如:烟水晶;c气溶胶,如:烟、云、雾。
(2)按分散质不同可分为:a分子胶体,如:淀粉溶液;b粒子胶体,如:Fe(OH)3胶体。
3、性质有:a丁达尔现象区别胶体和其他分散系)b电泳现象;c凝聚、d布朗运动、
4、使胶体凝聚的方法有:
a加电解质溶液、b加入含带相反电荷胶粒的胶体、c加热等
5、胶体的制备和提纯
(1)Fe(OH)3胶体:将1~2 mL FeCl3饱和溶液滴入20 mL沸水中至溶液显红褐色。
FeCl3+3H2O  Fe(OH) 3 (胶体)+3HCl
(2)AgI胶体:将0.01 mol·L-1 AgNO3溶液8~10滴逐滴加入10 mL 0.01 mol/L KI溶液中,边滴边用力振荡。
AgNO3+KI AgI(胶体)+KNO3
注意:滴加顺序不同,AgI胶粒所带电荷不同,本方法KI过量,AgI胶体微粒吸附I-,带负电荷。若反向滴加,AgNO3过量,则AgI胶体微粒吸附Ag+带正电荷。
(3)硅酸胶体:将1 mL水玻璃加到5~10 mL1 mol/L盐酸中,边滴加边振荡。
Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl
(4)提纯:用渗析法,利用胶粒不能透过半透膜的性质将胶体进行提纯。
三、胶体微粒所带的电荷
1、胶体微粒比表面积大,具有很强的吸附作用,可吸附胶体中的阴、阳离子而带电。
(1)一般说来,金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶体微粒带正电荷;非金属氧化物、金属的硫化物的胶体微粒吸附阴离子,胶体微粒带负电荷。
(2)同一溶胶微粒带有同种电荷,具有静电斥力,这是胶体稳定的主要原因,布朗运动是使胶体稳定的次要原因。
(3)胶体的电荷是指胶体微粒带有电荷,而不是胶体带电荷,整个胶体是电中性的;胶粒带正电荷的胶体:Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、AgX胶体(AgNO3过量、X一表示Cl、Br、I);胶粒带负电荷的胶体:酸胶体、土壤胶体、As2S3胶体、AgI胶体(KI过量)。
2、胶体的性质、制备、提纯、聚沉方法
内容
主要应用举例
性质
丁达尔效应
一束光通过胶体时产生一条“光路”
鉴别溶胶和溶液
布朗运动
胶粒在胶体中作不停地无规则运动
电泳
胶粒在外加电场作用下做定向移动(胶粒带电:例Fe(OH)3胶粒带正电,H2SiO3胶粒带负电)
工厂除尘
聚沉
聚沉方法:加热、加入电解质、加入带相反电荷的胶体
必要时需破坏胶体
制备
水解法
Fe3++3H2O △ Fe(OH)3(胶体)+3H+
除这两种方法外,还有溶液法(如制定粉胶体和蛋白质胶体)和机械法(如制碳素墨水)等
复分解法
Ag++I-==AgI(胶体)(稀溶液、振荡)
SiO+2H++H2O==H4SiO4(胶体)(注意试剂混合顺序)
聚沉方法
加热
加速胶粒运动,使之易于聚集成大颗粒
如:制豆腐、工业制肥皂,解释某些自然现象,如江河入海口形成沙洲
加入电解质
中和胶粒所带电荷、使之聚结成大颗粒
加入带相反
电荷的胶体
互相中和电性,减小同种电性的相互排斥而使之聚在大颗粒
提纯
渗析
由于胶粒较大不能透过半透膜,而离子、小分子较小可透过半透膜,用此法将胶体提纯
用于将胶体粒子和溶液离子分开
3、胶体的应用
①石膏、盐卤制豆腐 ②明矾净水原理
③土壤保肥作用 ④血液透析原理,血清纸上电脉
⑤医学上利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病
⑥制有色玻璃,金属、陶瓷材料的改进
⑦国防上某些火药、炸药需制成胶体
⑧冶金工业选矿、原油脱水、塑料、橡胶及合成纤维的制造
⑨建筑业中水泥的凝固
⑩海河交界处易形成的三角洲等
典 型 例 题

[1]下列变化是物理变化的是 ( )
A.氧气在放电条件下变成臭氧(O3) B.明矾净水
C.氢氧化铁胶体中加入硫酸钠产生沉淀 D.无水CuSO4在空气吸水
解析:A同素异形体之间的变化属于化学变化;B明矾净水是因为其在水中电离出的Al3+水解生成Al(OH)3胶体的原因,所以这一步是化学变化;C胶体聚沉前后其化学成分并没有改变,属于物理变化;D物质失去或得到结晶水的变化属于化学变化。
答案:C
[例2]下列说法正确的是 ( )
①泥浆中泥沙是溶质,水是溶剂;②常用医用酒精中水是溶质,酒精是溶剂;③凡是分散用质能透过半透膜的分散系即属于胶体;④胶体的凝聚属于物理过程;⑤豆腐属于凝胶;⑥烟水晶、有色玻璃属于胶体;⑦电泳是胶体带电的前提条件;⑧碘酒属于胶体
A.①②④⑤⑧ B.②④⑤⑥ C.除③⑧都正确 D.全不正确
解析:泥浆不是溶液;能通过半透膜的是溶质的粒子而不是胶体的粒子;由于胶体带电,在电场的作用下才能电泳;碘酒是碘的酒精溶液,不是胶体。
答案:B
[例3]下列关于胶体的说法中正确的是 ( )
A.胶体外观不均匀 B.胶粒做不停的、无秩序的运动
C.胶粒不能通过滤纸 D.胶体不稳定,静置后容易产生沉淀
解析:胶粒可以透过空隙较大的滤纸,但不能透过空隙较小的半透膜。胶体是比较稳定的分散系,要使其凝聚沉淀下来一般要有以下三个条件之一:⑴加强电解质;⑵加入带相反电荷的另一种胶体;⑶长时间加热。
答案:B
[例4]胶体溶液区别于其他分散系的本质特点是 ,制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式是 ,制备中使用沸水的原因是 。
解析:实验室制备Fe(OH)3胶体的反应原理是利用FeCl3的水解反应,当把FeCl3饱和溶液滴加到沸水中时,随着溶液的稀释和温度的迅速升高,使Fe3+的水解平衡迅速向右移动,水解生成的Fe(OH)3的许多分子聚集在一起,形成直径在1 nm~100 nm之间的Fe(OH)3胶体粒子。
答案:分散质粒子直径在1 nm~100nm范围 FeCl3+3H2O(沸) Fe(OH)3(胶体)+3HCl 促进Fe3+水解,迅速生成Fe(OH)3胶体。
课 堂 精 练
1、将淀粉-KI混合溶液放在半透膜中,浸泡在盛蒸馏水的烧杯中,过一段时间后,取杯中液体进行实验,能证明半透膜破损的是 ( )
A.加碘水变蓝色 B.加碘水不变蓝色
C.加AgNO3溶液产生黄色沉淀 D.加入氯水变蓝色
解析:淀粉溶液是胶体,不能通过半透膜,不会到外面的溶液中,若半透膜破损,则淀粉漏到外面的溶液中,遇碘水变蓝色。
答案A
2、在实验中手不慎被玻璃划破,可用FeCl3溶液应急止血,其主要原因可能是( )
A.FeCl3溶液具有杀菌消毒作用
B.FeCl3溶液能使血液胶体聚沉
C.FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口
D.FeCl3能使血液发生化学变化
解析:FeCl3溶液因水解产生FeOH)3胶体,其胶粒带正电荷,而血液胶体的胶粒带负电荷,两者相遇会发生聚沉使伤口(血管断面)堵住而起到止血作用。
答案:B
3、下列操作中,不发生“先沉淀后溶解”现象的有 ( )
①向饱和Na2CO3溶液中通过量CO2;②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量稀H2SO4;③向AgI胶体中逐滴加入过量稀HCl;④向石灰水中通入过量CO2;⑤向硅酸钠溶液中逐滴滴入过量稀HCl
A.①②③ B.②③⑤ C.①②③⑤ D.①③⑤
解析:①饱和NaCO3中通CO2会产生溶解度更小的NaHCO3晶体,NaHCO3晶体不溶于过量CO2;②Fe(OH)3胶体滴加稀H2SO4时,Fe(OH)3胶粒所带正电荷会被H2SO4电离出的SO中和而聚沉,当H2SO4过量时,弱碱Fe(OH)3会溶解在强酸H2SO4中形成可溶的Fe2(SO4)3;③AgI胶体遇HCl(电解质)而聚沉且不再溶于过量HCl中;④Ca(OH)2开始与少量CO2形成CaCO3沉淀,当CO2过量时,CaCO3又与CO2生成可溶性的Ca(HCO3)2;⑤硅酸胶体遇HCl(电解质)而聚沉,且不再溶于过量HCl中。
答案D
4、用下列方法制备胶体:①0.05 mol·L-1BaCl2溶液和等体积2 mol·L-1H2SO4溶液相混合并振荡;②把1 mL饱和FeCl3溶液逐滴加入20 mL沸水中,边加边振荡;③把1 mL水玻璃加入10 mL 1 mol·L-1盐酸中,用力振荡,可行的是 ( )
A.只有①② B.只有①③ C.只有②③ D.①②③
解析:①中H2SO4浓度太高,故只有BaSO4沉淀产生,不能制备胶体;
②可制得Fe(OH)3胶体,利用FeCl3的水解原理:
FeCl3+3H2O  Fe(OH)3(胶体)+3HCl;
③可制得H2SiO3胶体,其化学原理是:Na2SiO3+2HCl H2SiO3(胶体)+2NaCl
答案:C
5、在Fe(OH)3胶体溶液中,逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化。
⑴先出现红褐色沉淀,原因是 。
⑵随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式
⑶最后溶液颜色加深,原因是 ,此反应的离子方程式是 。
⑷用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的变化现象 (写序号)
解析:HI既有酸性又有强还原性,I-能使Fe(OH)3胶粒聚沉,H+使其溶液,生成的Fe3+又能氧化I-成I2;而HCl只能使聚沉→溶解。
答案:⑴加入电解质后,使胶体聚沉
⑵Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O
⑶有I2生成2Fe3++2I- I2+2Fe2+
⑷:⑴、⑵
第六章 电化学及胶体
第一节 原电池原理及其应用
班,学号 ,姓名
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题5分共50分)
1、有X、Y、Z、W四种金属,已知X(OH)3的碱性大于Y(OH)3,X3+可使Z氧化,W可与热水反应产生H2,X不能与热水反应,把X的金属片插入稀硫酸,让金属丝Z与X接触,则X的溶解速率加快,这四种金属活动性强弱的关系一定是 ( C )
A.X>Y B.Z>Y C.W>Z D.Z>X
2、下列关于实验现象的描述不正确的是 ( C )
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.用锌片作阳极,铁片作阴极,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
3、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为:
2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是 ( D )
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
4、把金属M放入盐N(NO3)2溶液中,发生如下反应:M+N2+==M2++N,以下叙述正确的是 ( A )
A.常温金属M和N都不跟水反应
B.M和N用导线连接放入稀硫酸中,一定构成原电池,且N极上有H2放出
C.M和N用导线连接并平行放入N(NO3)2溶液中,一定构成原电池
D.由M和N构成的原电池,M一定是正极,且N上一定产生H2
5、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
其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是 ( A )
A.②和③ B.②和① C.③和① D.④和①
6、有一种原电池,它的一个电极材料是NiO2(在碱中NiO2氧化性比O2更强,还原产物是+2价的镍的化合物),另一电极是铁,电解质溶液是21%的氢氧化钾溶液。下列对电池的叙述和有关反应正确的是 ( A )
A.此电池必须密封,防止空气进入
B.铁是负极,放电时,铁失电子变成能自由移动的Fe2+,负极反应是:Fe—2e-→Fe2+
C.放电时,正极反应是:2H++2e-→H2↑
D.放电时,正极反应是:NiO2+2e-→Ni2++2O2-
7、通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1价)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银):n(硝酸亚汞)=2:1下列表述正确的的是 ( D )
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(银):n(汞)=2 :1
B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式是HgNO3
D.硝酸亚汞的分子式是Hg2(NO3)2
8、实验室用铅蓄电池作民源电解饱和食盐水制氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb—2e-+SO PbSO4,正极PbO2+4H++SO+2e- PbSO4+2H2O,今若制得氯气0.05 mol,这时电池内消耗的硫酸的物质的量至少是 ( C )
A.0.025 mol B.0.05 mol C.0.10 mol D.0.20 mol
9、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是(1/2)H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述正确的是 ( C )
①电池放电时,电池负极周围溶液的pH值不断增大;②电池放电时,镍元素被氧化;③电池充电时,氢元素被还原;④H2在负极放电
A.②③ B.①③ C.③④ D.②④
10、目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β—Al2O3陶瓷作固定电解质,反应如下:2Na+xSNa2Sx,
以下说法正确的是 ( D )
A.放电时,钠作正极,硫作负极
B.充电时,钠极与外电源正极相连
C.放电时,钠极发生还原反应
D.充电时,阳极发生的反应是S—2e- xS
二、填空题(共50分)
11、剪约6 cm长2 cm宽的铜片,铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2 cm),将铜 与铝片分别和电流表的“+”“-”端相连接,电流表指针调到中间位置。取两个50 mL的小烧杯,在一个烧杯中注入约40 mL的浓硝酸,在另一烧杯中注入40 mL 0.5 mol/L的硫酸溶液。请试图回答下列问题:
(1)两电极同时插入稀硫酸中,电流表指针偏向 铝 (填“铝”或“铜”)极,铝片上电极反应式为 Al-3e-=Al3+
(2)两电极同时插入浓硝酸时,电流表指针偏向 铜 (填“铝”或“铜”)极,此时铝是 正 (填“正”或“负”)极,铝片上的电极反应式为 NO+2H++e- NO2↑+H2O
12、科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极,在硫酸电解液中直接加入净化后的甲醇,同时向一个电极通往空气,回答如下问题:
(1)配平电池放电时发生的化学反应方程式
(2) 2 CH2OH+ 3 O2→ 2 CO2+ 4 H2O
(2)在硫酸电解液中,CH3OH(C为负二价)失去电子。此电池的正极发生的反应是 O2+4H++4e- 2H2O,负极发生的反应是 CH3OH+H2O-6e- CO2+6H+
(3)电解液中的H+离子向 正 极移动;向外电路释放电子的电极是 负极 。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先燃料电池的能量转化效率高,其次是 减少污染 。
(5)甲醇燃料电池与氢氧燃料电池相比,其主要缺点是甲醇燃料电池的输出功率较低,但其主要优点是 甲醇比H2廉价 。
13、由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中,若锌片发生电化腐蚀,当铜片上放出3.36 L(标准状况)气体时,硫酸恰好全部作用完。试计算:
1、产生这些气体消耗了多少克锌?(9.75g)
2、有多少个电子通过了导线?(1.806×1023个)
3、200 mL稀硫酸的物质的量浓度是多少?(0.75 mol/L)
参考答案:
1C 2C 3D 4A 5A 6A 7D 8C 9C 10D
第六章 电化学及胶体
第二节 电解原理及应用
班 学号 姓名
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题5分共50分)
1、用石墨电极电解饱和CuSO4溶液,一段时间后断开电路,要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入适量的 (C)
A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.Cu(OH)2
2、某电解池内盛有CuSO4溶液,插入两根电极,接通直流电原后,欲达到如下要求:①阳极质量不变;②阴极质量增加;③电解液pH值减小,则应选用的电极是 (A)
A.阴阳两极都有石墨 B.铜作阳极,铁作阴极
C.铁作阳极,铜作阴极 D.铂作正极,铜作负极
3、某溶液中含有两种溶质NaCl与H2SO4,它们的物质的量之比为3 :1。用石墨作电极电解该混合溶液时,根据电极产物,要明显分为三个阶段,下列叙述不正确的是 (D)
A.阴极自始至终只极出H2 B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水 D.溶液pH值不断增大,最后为7
4、在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、N、SO、NO、Cl-,该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化物与还原产物的质量比为 ( C )
A.35.5 :108 B.16 :207 C.8 :1 D.108 :35.5
5、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 (C)
A. B. C. D.
6、在1 L K2SO4和CuSO4的混合溶液中,c(SO)=2.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L(标准状况)气体,则原溶液中K+物质的量浓度为 (A)
A.2.0 mol·L-1 B.1.5 mol·L-1 C.1.0 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
7、在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e-→Cu或Ag+e-→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为 ( B )
A.16.2 g B.6.48 g C.3.24 g D.12.96 g
8、用铂电极电解CuSO4溶液,当Cu2+浓度降至一半时停止通电,若使CuSO4溶液恢复原浓度,原体积,应加入适量适当的物质是 ( B )
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
9、以铁为阳极,铜为阴极对足量NaOH溶液电解,一段时间得到了共2 mol Fe(OH)3固体。那么此间共消耗了水 ( C )
A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
10、CuI是一种白色难溶于水的固体。以石墨作阴极,铜为阳极组成电解池。含酚酞和KI淀粉溶液作电解液,电解开始一段时间,阴极区溶液变红,阳极区溶液仍为无色。电解相当长时间后,阳极区才呈深蓝色。则电解开始阶段的电极反应为 ( B )
A.阳极:Cu—2e- Cu2+ 阴极:Cu2++2e- Cu
B.阳极:2Cu+2I—2e- 2CuI 阴极:2H++2e- H2↑
C.阳极:2I—2e- I2 阴极:2H++2e- H2↑
D.阳极:4OH-—4e- 2H2O+O2↑ 阴极:4H++2e- H2↑
二、填空题(共50分)
11、如图为相互串联的甲乙电解池,试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A是 阴 极,材料 纯铜 ,电极反应为 Cu2++2e-==Cu ,B是 阳 极,材料 粗铜 ,电极反应为 Cu—2e-==Cu2+ ,电解质溶液为 CuSO4或CuCl2溶液。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,Fe极附近呈 红色 。
(3)若甲槽阴极增重12.8 g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为 4.48 L .
(4)若乙槽剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为 1 mol/L ,pH为 14 。
12、处理含Cr2O的酸性工业废水用以下方法:①往工业废水中加入适量的氯化钠;②用铁为电极进行电解,经一段时间后有Cy(OH)2和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到热电厂放标准,试回答:
(1)电解时的电极反庆,阳极:Fe6—2e- Fe2+ ,阴极 2H++2e- H2↑ 。
(2)写出Cr2O转变为Cr3+的离子反应方程式 Cr2O+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O 。
(3)电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀产生的原因是 由于阴极H+放电,破坏了水的电离平衡,产生的OH-与溶液中Cr3+、Fe3+形成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。
(4)能否将铁电极改石墨电极?为什么?
答:不行,因为用石墨电极,阳极产生Cl2,得不到Fe2+,缺少还原剂,不能使用Cr2O还原成Cr3+,最终不能生成Cr(OH)3沉淀而除去。
13、从H+、Cu2+、Na+、SO、Cl-五种离子中两两恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则采用的电解质是 CuCl2、HCl 。
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则采用的电解质是 H2SO4、Ns2SO4。
(3)以铂为电极,使电解质和水量都减少进行电解,则电解质是 CuSO4、NaCl 。
第六章 电化学及胶体
第三节 胶体的性质及应用
班 学号 姓名
一、选择题
1、下列溶液不具有西达尔效应的是 (C)
A.C17H35COONa溶液 B.珂罗酊
C.碘的CCl4溶液 D.蛋白质溶液
2、已知As2S3胶体与Al(OH)3胶体溶液相混合时,会析出As2S3和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知 (B)
A.As2S3胶粒带正电荷 B.As2S3胶粒电泳时向阴极移动
C.As2S3胶粒带负电荷 D.无法判断
3、不能用有关胶体的观点解释的现象是 (C)
A.制肥皂时向皂化锅内加入食盐细粒
B.0.01 mol/L AgNO3溶液中滴入相同浓度NaI溶液,看不到黄色沉淀。
C.在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀
D.同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞
4、将某溶液逐滴滴入Fe(OH)2胶体内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是 (A)
A.2 mol·L-1 H2SO4溶液 B.2 mol·L-1NaOH溶液
C.2 mol·L-1MgSO4溶液 D.硅酸溶液
5、下列事实与胶体知识有关的是 (D)
①用盐卤点豆腐;②水泥的硬化;③用明矾净水;④河海交接处可沉积成沙州;⑤制肥皂时在高级脂肪酸钠、某油和水形成的混合物中加入食盐,析出肥皂
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.全部都是
6、某种胶体在电泳时,它的胶粒向阳极移动。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,不会发生聚沉的是 (A)
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
7、下列含N量相同的氮肥施用在土壤中效果最差的应是 (C)
A.NH4Cl B.(NH4)2SO4 C.NH4HO3 D.NH4HCO3
8、将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋后,扎好袋口,浸入流动的温水中。相当一段时间后,取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象分别是 (C)
A.显蓝色、无现象、显黄色 B.显蓝色、红色沉淀、无现象
C.无现象、变黑色、显黄色 D.无现象、红色沉淀、无现象
9、向胶体中加入电解质能使胶体凝聚。使一定量的胶体溶液在一定时间内开始凝聚所需电解质的浓度(mol/L)称作“聚沉值”,电解持的“聚沉值”越小,则表示其凝聚能力越大,实验证明,凝聚能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚能力越大,则向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其“聚沉值”最小的为
( D )
A.NaCl B.FeCl C.K2SO4 D.Na3PO4
10、氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是 (C)
A.胶粒直径小于1 nm B.胶粒做布朗运动
C.胶粒带正电荷 D.胶粒不能通过半透膜
二、填空题(50分)
11、有甲、乙、丙、丁四种液体,它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸溶胶、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关试验现象记录如下:
(1)电泳:甲液体的阳极周围颜色变线,阴极周围颜色变深;
(2)将一束光通过乙液体,无丁达尔现象;
(3)将乙慢慢加入到丙液中,先出现聚沉,后液体变清,则甲为 Fe(OH)3胶体,乙为NaOH溶液,丙为硅酸溶胶,丁为As2S3胶体。
12、将饱和氯化铁溶液滴入沸水时,液体变为 红褐 色,得到的是 Fe(OH)3胶体 ;反应的离子方程式是 Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H+;用此分散系进行下列实验:
(1)将其装入U型管内,用石墨做电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色 逐渐变深 ,这表明 Fe(OH)3胶粒带正电荷 ,这种现象称为 电泳 。
(2)向其中加入饱和的硫酸铵溶液发生的现象是 形成红褐色沉淀 ,原因是 电解质电离生成的阴离子SO中和了Fe(OH)3胶粒所带的正电荷,使胶粒聚集成较大的颗粒而形成沉淀 。
(3)向其中逐滴加入过量的稀硫酸,现象是 先形成红褐色沉淀,当继续滴加稀H2SO4时沉淀又逐渐溶解成棕黄色溶液 。原因是 H2SO4是强电解质,其中的SO中和Fe(OH)2胶粒所带正电荷,从而使其凝聚,当继续滴加时,H+又将Fe(OH)3溶解为Fe3+ 。
(4)提纯此分散系常常采用的方法叫 渗析 。
13.分别设计化学实验,用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化:(供选用的药品和仪器:明矾溶液、甲基橙试液、石蕊试液、 酚酞试液、pH试纸、氢氧化钠溶液、酒精灯、半透膜、电泳仪、聚光束仪)。
(1)证明明矾发生了水解反应 用pH试纸测明矾溶液的pH,pH<7,证明溶液呈酸性 。
(2)证明其水解反应是一个吸热反应 加热溶液,用pH试纸测溶液的pH,pH减小。
(3)证明生成了胶体溶液 用聚光束仪的光束照溶液,有丁达尔现象。
电化学及胶体单元检测题
班 学号 姓名
一.选择题。(每小题仅有一个选项符合题意。每小题3分,共45分)
1、钢铁在酸性环境下发生腐蚀,不可能发生的反应是 ( )
A.2H2O—4e=4H++O2↑ B.4H++O2+4e-=2H2O
C.2H++2e-=H2↑ D.Fe—2e-=Fe2+
2、下列叙述正确的是 ( )
① 锌跟稀H2SO4反应制取氢气时,加入少量的硫酸铜溶液能加快反应速率
② 镀层破损后,白铁(镀锌)比马口铁(镀锡)更易腐蚀
③ 电镀时,应将镀件置于电解槽的阴极
④ 冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶中成为溶体后电解
A.①②③④ B.①③④ C.①③ D.②④
3、把铂电极放置在KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2即可产生电流。称为燃料电池,下列叙述正确的是 ( )
① 通CH4的电极是正极;② 正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;③ 通CH4的电极反应式为CH4+2O2+4e-=CO2+2H2O;④ 负极的电极反应式是CH4+100H-+8e-=CO2-3+7H2O;⑤ 放电时深液中的阳离子向负极移动;⑥ 放电时溶液中的阴离子向负极移动。
A.①③⑤ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③
4、实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb+SO2-4-2e-=PbSO4,正极PbO2+4H++SO2-4+2e-=PbSO4+2H2O,今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 ( )
A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol
5、图4-8各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )
A.④>②>①>③ B.②>①>③>④
C.④>②>③>① D.③>②>④>①
6、下列事实与电化腐蚀无关的是 ( )
A.埋在地下的铁管比在地面上的更易腐
B.为保护海船的螺旋桨和船壳,往往在螺旋桨和船壳上镶入锌块
C.在空气中金属银的表面生成一层黑色物质
D.镀银的铁制品,镀层中分受损后,露出的铁面暴露在潮湿空气中更易腐蚀
7、下列说法中,正确的是 ( )
①镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀
②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O ③锌和铁构成原电池时,铁作负极
④铅蓄电池中铜作负极,PbO2作正极,两极浸到稀H2SO4中
A.②④ B.①③ C.①②③ D.①②③④
8、在电解水时,常加入一些稀硫酸,其目的是 ( )
A.使溶液酸性增强 B.使溶液中H+浓度增大
C.加快电解速度 D.使溶液的氧化性增强
9、关于原电池和电解池的叙述正确的是 ( )
A.原电池中失去电子的电极为阴极
B.原电池的负极,电解池的阳极都发生氧化反
C.原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属反应
D.电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
10、用含有少量银和锌的粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO4溶液作电解溶液,电解一段时间后,阳极质量减少了m g,则 ( )
A.电解液质量增加m g B.阴极质量增加a g,a>m
C.阴极质量增加m g D.阴极质量增加b g,b<m
11、若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是
①将铜片接在电池的正极上,②将银片接在电源的正极上,③在铜片上发生的反应是:Ag++e-=Ag,④在银片上发生的氧化反应是:4OH-—4e-=O2↑+2H2O,⑤需用CuSO4溶液,⑥需用AgNO3溶液作电解液 ( )
A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥
12、用石墨电极电解某酸、碱或盐的溶液时,在相同的条件下,阴阳两极收集到的气体的体积比是2:1,则下列结论正确的是 ( )
A.阴极一定是H2,阴极一定是O2 B.电解后溶液的pH值一定变大
C.电解后溶液的pH值一定不变 D.电解后溶液的浓度一定变大
13、用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.15molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数( )
A.0.60mol B。0.45mol C。0.30mol D。0.15mol
14、将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,杂好,浸入流动的温水中,一段时间后,取袋内液体分别与碘水,新制氢氧化铜(加热)和浓硝酸(微热)作用,其现象可能是
( )
A.显紫色 黑色沉淀 显黄色 B。显蓝色 红色沉淀 无现象
C.无现象 黑色沉淀 显黄色 D。无现象 红色沉淀 无现象
15、将某溶液滴入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是 ( )
A.2mol/L H2SO4溶液 B。2mol/L NaOH溶液 C。2mol/L MgSO4溶液 D。硅酸溶胶
二、填空题(本题包括5小题,共44分)
16、如图 ,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)若试管液面上升,则空液呈 性,发生 腐蚀,
电极反应式:负极 ,正极 。
(2)若试管液面下降,则溶液呈 性,发生 腐蚀,
电极反应式:负极 ,正极 。
17、已知反应AsO3-4+2I-+2H+AsO3-3+I2+H2O是可逆反应。现设计如图实验装置,进行下述操作:
(1)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转;
(2)若改向(B)中滴加40%NaOH溶液,发现微安表向前
述相反方向偏转。试回答下列问题:
(1)两次操作中指针为什么偏转? 。
(2)两次操作过程指针偏转方向为何相反?试用化学平衡理论解释

18、把锌片和铁片放入盛有稀食盐水和酚酞混合液的U形管中,如图所示,最终可在A极观察到溶液变红。
(1)A是原电池 ,
代表是锌和铁中的 。
(2)电极反应式和总反应式为


19、电解醋酸浓溶液,以铅做电极,在电解过程中,无沉淀产生,但电解效率逐渐下降,时[H+]也随之降低,随后停止电解,当向溶液加入H2SO4时,白色沉淀产生。
(1)极反应是 。
(2)电解总反应的方程式为 。
(3)若向电解前的溶液中加入PbSO4粉末,现象是
,离子反应方程式为: 。
20、在Fe(OH)3胶体溶液中,逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化。
(1)先出现红褐色沉淀,原因是 。
(2)随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式 。
(3)最后溶液颜色加深,原因是 ,此反应的离子方程式是 。
(4)用稀盐酸代替HI稀溶液,那出现上述哪些相同的变化现象 。(写序号)

三 计算题
21.(5分)、某温度下将一定量密度为1.15克/毫升的氯化钠溶液用惰性电极电解,设氯化钠恰好完全电解且无其它反应发生时,得到的溶液中氧元素的质量分数为80%,试计算:
(1)电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比。
(2)原氯化钠溶液的物质的量浓度。
22.(6分)向8克二价金属的氧化物固体中加入稀硫酸,使其恰好完全溶解,已知所消耗的硫酸体积为100毫升,在所得溶液插入铂电极进行电解,通电一定时间后,在一个电极上收集到224毫升(标准状况)氧气,在另一个电极上得到1.28克该金属。
(1)根据计算确定金属氧化物的名称。
(2)计算通电后硫酸溶液的物质量浓度(溶液体积按100毫升计算)。
参考答案
一、选择题
1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.A 7.A 8.C 9.B 10.B 11.B 12.A 13.B 14.C 15.A
二、填空题
16.(1)弱酸性或中性 吸氧 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=40H-
(2)酸 析氢 Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2
17.(1)该反应将化学能转化为电能,形成电流
(2)随着[H+]改变,使化学平衡向不同方向移动,也就是发生了不同方向的反应。
(3)2I--2e-=I2 (4)AsO34-+H2O-2e-=AsO43-+2H+
18.(1)正 铁 (2)负极:2Zn-4e-=2Zn2+ 正极:2H2O+O2+4e-=4OH-
总反应方程式:2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2
19.(1)阳极:Pb-2e-=Pb2+ 阴极:2H++2e-=H2↑(2)Pb+2HAc=(电解)H2↑+Pb(Ac)2 (3)白色沉淀产生 2HAc+PbSO4=Pb(Ac)2+2H++SO42-
20.(1)加入电解质后,使胶体凝聚 (2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (3)有I2生成 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 (4)(1)(2)
三 计算题
21、(1)1:10 (2)4.48mol/L
22、(1)氧化铜 (2)硫酸溶液的浓度为0.2mol/L。[请注意:224毫升(标准状况)氧气与1.28克相加不足8克,这说明MSO4还没有电解完全!
第四章 化学平衡
第一节 化学反应速率
[考纲要求]
1.了解化学反应速率的概念
2.在其他条件不变时,浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响
3.化学反应速率的计算
[基础知识回顾]
一、化学反应速率
1.化学反应速率的概念:用单位时间里反应物浓度的 或生成物浓度的
表示。它的常用单位是 。表示方法为v (B)=
减少 增加  mol/(L ? min)或mol/(L? s)
2.对于同一化学反应,用不同的物质表示其化学反应速率可能不相同,但其化学反应速率之比等于
例如:N2 + 3H22NH3, v(N2) ∶ v(H2) ∶v(NH3) =
化学方程式中化学计量系数之比 1∶3∶2
3.比较同一反应,反应速率大小应将不同物质的反应速率换成

该物质的反应速率与式中系数之比,如:n A + mB = pC + qD则 ,,,,再比较其大小即可
二、影响化学反应速率的因素
1.内因(主要原因)
⑴ 反应类型不同,原理不同,速率不同。如离子反应通常比有机反应
快得多
⑵ 反应类型相同时,不同反应物会因结构的差异造成反应速率不同。如Na和Al在空气中都会被氧化,但速率不同。
2.外因(次要原因)
⑴ 浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,单位体积发生反应的分子数 ,反应速率 ,固体物质的浓度可视为 ,故其反应速率与其表面的 有关,而与其用量的多少 。
增加 加快 常数大小 无关
⑵ 压强:对于有气体参加的反应,当其它条件不变时,增大压强,气体的体积
,浓度 ,分子间的有效碰撞机会 ,故反应速率
由于压强对固体、液体的体积几乎无影响,因此,对 气体参加反应,压强对化学反应速率的影响可 。
减小 增大 增多 加快 无 忽略不计
⑶ 温度:温度升高时,分子运动速率 ,有效碰撞机会 ,故反应速率 。一般来说,温度每升高10℃,反应速率增大到原来的 倍。
加快 增多 加快 2 ~ 4
⑷ 催化剂:可以 地改变正、逆反应速率。同等程度
⑸ 锌与盐酸反应时,由于消耗盐酸可导致速率 ,但一段时间内速率加快,原因是 。减慢 反应放热
⑹ 有气体参加的反应,恒温恒容时,充入“惰气”化学反应速率 ,恒温恒压时,充入“惰气”,化学反应速率 。不变 降低
[典型例题]
[例1] 反应2SO2 + O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol ? L-1,在这段时间用O2表示的反应速率为0.04 mol ?(L ? s ) –1,则这段时间为
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
[例2] 用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是
A.加热
B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片,改用铁粉
[例3] 将N2、H2混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后,反应速率为:甲v(H2) = 3 mol ?(L ? s ) –1;乙v(N2) =2 mol ?(L ? s ) –1 ;丙v(NH3) = 1 mol? (L? s ) –1。在这段时间内三个容器中合成氨的反应速率
A.甲>乙>丙 B.甲 = 乙 = 丙
C.乙>甲>丙 D.甲>丙>乙
[课堂精练]
1.在2 L密闭容器中进行反应N2 + 3H22NH3,经过一段时间后,NH3的物质的量增加0.8 mol,在这段时间内用N2表示的化学速率为0.01 mol ?(L ? s) –1,则这段时间为
A.10 s B.20 s C.30 s D.40 s
2.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在四个不同的容器内,在不同条件下合成氨,根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是
A.v(H2) = 0.3 mol ?(L ? s) –1 B.v(N2) = 0.2 mol ?(L ? s) –1
C.v(NH3) = 0.25mol ?(L ? s) –1 D.v(H2) = 0.4 mol ?(L ? s) –1
3.某化学反应2AB + D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol ? L–1,)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
⑴ 在实验1中,反应在10 ~ 20 min时间内平均速率为 mol ?(L? min) –1
⑵ 在实验2中,A的初始浓度c2 = mol ? L–1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
⑶ 设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填“>”“<”或“=”)且c3 1.0 mol ? L–1(填“>”“<”或“=”)
⑷ 比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选“吸热”或“放热”)。理由是 。
⑴0.013 mol ?(L? min) –1 ⑵1.0 mol ? L–1 使用催化剂 ⑶> > ⑷吸热 温度升高时,平衡向右移动

第二节 化学平衡
[考纲要求]
1.了解化学反应的可逆性
2.理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的内在联系
3.掌握判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据,以及可逆反应达到平衡的特征
[基础知识回顾]
一、概念
化学平衡状态是指在一定条件下的 反应,正反应和逆反应的速率 ,反应混合物中各组分的浓度保持 的状态。
可逆反应 相等 不变
二、判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
列举反应
m A (g)+ nB(g) pC (g)+ qD(g)
混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或各物质的摩尔分数一定
1
各物质的质量或各物质的质量分数一定
2
各气体的体积或体积分数一定
3
总体积,总压力,总物质的量一定
4
正逆反应速率的关系
在单位时间内消耗了m mol A,同时生成了m mol A,即v正=v逆
5        
在单位时间内消耗了n mol B,同时生成了p mol C,则v正=v逆
6        
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q, v正不一定等于v逆
7       
在单位时间内生成了n mol B,同时消耗了q mol D时,均指v逆
8       
压强
m +n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)
9          
m +n =p+q时,总压力一定(其他条件一定)
10     
混合气体的平均相对分子质量()
一定时,只有当m+n≠p+q 时
11
一定时,但 m + n=p+q 时
12
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)
13
体系的密度(ρ)
密度一定
14
其他
如体系颜色不再变化
15
①平衡 ②平衡 ③平衡 ④不一定平衡 ⑤平衡 ⑥平衡 ⑦不一定平衡 ⑧不一定平衡 ⑨平衡 ⑩不一定平衡 11平衡 12不一定平衡 13平衡 14不一定平衡15平衡
三.化学平衡的计算
如以反应m A (g)+ nB(g) pC (g)+ qD(g),A,B起始物质的量(mol)分别是a,b,达到平衡后,A的物质的量变化了mx
m A (g)+ nB(g) pC (g)+ qD(g)
起始 a b 0 0
变化 mx nx px qx
平衡 a-mx b-nx px qx
1.转换率的计算
A的转化率= = 。
×100%  ×100%
2.产率的计算
C的产率=
×100%
3.各组分的体积分数(ф)
ф(A) = =
×100% ×100%
四、等效平衡
1.等效平衡的原理
条件下进行的 反应 ,不论从 开始还是从
反应开始,或者 同时开始,都可以建立 的平衡状态,这就是等效平衡原理。
相同 可逆 正反应 逆反应 正逆 相同
2.等效平衡的判断方法如下:
对于可逆反应:m A (g)+ nB(g) pC (g)+ qD(g)
⑴ 恒温、恒容时
①若m +n≠p+q,只要“极限转换”后,与 的物质的量(或浓度) ,就可以互称等效平衡。
②m +n =p+q,只要“极限转换”后, 的物质的量之比 ,就可以互称等效平衡。
⑵恒温、恒压时
只要“极限转换”后, 的物质的量之比 ,就可以互称等效平衡。
原初始物质 相同 对应物质 相同 对应物质 相同
[典型例题]
[例1]可逆反应:2NO22NO + O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:
①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥ B.②③⑤
C.①③④ D.①②③④⑤⑥
[例2] t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3 A (g) + B(g)xC (g),2 min时,反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol ? L–1,请填空 :
⑴从开始反应至反应达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 。
⑵x = 。
⑶若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母) 。
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动
C.不移动
⑷若向原平衡的混合物的容器中在充入a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B) = mol。
⑸如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量是n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为

⑴0.2 mol ?(L? min) –1 ⑵4 ⑶C ⑷(0.8+0.2a)⑸①n(A)∶n(B)=3∶1, n (C)=0 ②n(A)∶n(B)=3∶1, n (C)>0 ③n(A)=n(B)=0, n (C)>0
[例3] 合成氨工厂通过测定反应前后混合气体的密度来确定氨的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536 g/L(标况),从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693 g/L,求该合成氨厂N2的转化率(答案为25%)
[课堂精练]
1.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在温度和容器不变的条件下进行。能表明反应达到平衡状态的叙述是
A.容器内压强不再变化 B.Fe3O4的物质的量不变
C.v(H2O)=v(H2) D.反应不再进行
2.在一定条件下,可逆反应A (g) + B(g)2C (g)达到平衡的标志是:
①A.B.C 分子数之比为1∶1∶2
②A.B.C的浓度不再发生变化
③单位时间生成n mol A,同时增加2n mol C
④平衡体系中压强不再发生变化
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
3.在一定温度和压强下,有如下反应:2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g),
将1.6 mol SO2和0.8 mol O2放入一体积不变的密闭容器中,测得容器的起始容积为100 L,经过一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的密度为1.6 g/L。请回答下列问题:
⑴达平衡时混合气体的体积为 ,SO2的转化率为 。
⑵若起始时加入a mol SO2、b mol O2,且a∶b = 2∶1,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的体积为120 L。则a、b的值分别为:a = ,
b= 。
⑶若容器为体积不变的密闭容器,其容积为100 L。起始时加入x mol SO2、y mol O2和z mol SO3,反应达到平衡时,温度和压强与⑵完全相同,容器内各气体的体积分数也与⑵达平衡时的情况完全相同。则x、y应该满足的关系式为 ,x、z应该满足的关系式为 。
⑴80L 60% ⑵2.4 1.2 ⑶x∶y = 2∶1 x + z =2
第三节 影响化学平衡的条件
[考纲要求]
理解勒夏特列原理的含义。掌握浓度、温度和压强等条件对化学平衡移动的影响与图象的关系。
[基础知识回顾]
一.勒夏特列原理的应用
1. 反应物的浓度或 生成物的浓度,平衡向 方向移动,反之类推。
2.有气体参加的反应,若 压强,平衡向气体分子数 的方向移动,反之类推。
3. 温度,平衡向 反应方向移动, 温度,平衡向
反应方向移动。
4.催化剂 化学平衡移动,但由于大大 反应速率, 达到平衡的时间,从而 单位时间内的产量。
5.对于反应前后气态物质的总体积不变的反应,如:H2 (g) + I2(g)2HI(g),增大压强或减小压强都 使化学平衡移动,但是能同等程度的改变 并始终保持 。
6.稀有气体对化学平衡的影响
a.在恒温恒容的条件下加入稀有气体或不参加反应的气体,体系内压强虽然 ,但平衡 。因为反应物和生成物浓度 ,v正和v逆 。
b.在恒温恒压条件下加入稀有气体或不参加反应的气体,恒压体系体积必然 ,则平衡混合物各组分浓度 ,对气体分子数有变化的反应,平衡必定向气体体积
的方向移动。
1.增大 减小 正反应 2.增大 减小 3.升高 吸热 降低 放热 4.不影响 加快 缩短 提高 5 .不能 正逆反应速率 v正=v逆 6 . a.增大 不移动 没有改变 相等 b.增大 减小 增大
[典型例题]
[例1] 反应:L(s) + a G(g)bR(g)达到平衡时,
温度和压强对该反应的影响如图所示。图中压强
P1>P2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中
G的体积分数,据此可判断( )
A.上述反应是放热反应
B.上述反应是吸热反应
C.a > b
D.a < b
[例2] 今有反应X(g) + Y(g) 2Z(g)正反应为放热
反应,若反应开始经t1秒后达到平衡,又经t2秒后,
由于反应条件的改变使平衡破坏,到t3秒时又达到平
衡,如右图所示,试分析从t2到t3秒曲线变化的原因是
A.增大了X和Y的浓度
B.使用了催化剂
C.增加了反应体系的压强
D.升高了反应的温度
[例3]可逆反应A + 3B2C,在反应过程中,C的物质的量分数x与温度的关系如下图所示。
⑴该反应是 反应(吸热、放热)
⑵温度T<773时,物质的量分数x逐渐增大的原因是 。
⑶温度T>773时,物质的量分数x逐渐减小的原因是 。
⑴放热 ⑵未达平衡,产物不断增加 ⑶达到平衡后,温度升高,平衡向逆反应方向移动,生成物减少
[课堂精练]
1.如图表示反应A(g) +B(g)nC(g);△H<O,
在不同条件下混合物中C的百分含量和反应过
程所需时间的关系曲线。下列说法正确的是
A.a表示有催化剂,b表示无催化剂
B.若其他条件相同, b比a的温度高
C.反应由正反应开始
D.反应由逆反应开始
2.已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g);△H<O,在一定条件下反应达到平衡后,再采取以下某种措施,待再次达到平衡后,该容器中气体颜色加深的是
①加催化剂②减小容器体积③升高温度④定容下充入NO2气体⑤定压下充入NO2气体
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.③④ D.②③④
3.已知反应3 A (g)+ B(g) 2C (g)+ 2D(g) ;△H<O,下图中a、b曲线分别表示在不同条件下,A与B反应时,D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线)变为曲线a(虚线),可采用的措施是
①增大A的浓度
②升高温度
③增大D浓度
④加入催化剂
⑤恒温下,缩小反应容器体积
⑥加入稀有气体,保持容器内压强不变
A.①②③ B.④⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
第四节 合成氨条件的选择
[考纲要求]
合成氨的适宜条件的选择
[基础知识回顾]
一.合成氨适宜条件选择
可逆反应:N2 + 3H2 2NH3;△H=-92.4 KJ/mol,正反应为 反应
1.温度: 温度可以提高平衡时混合物中氨的含量,但温度越低反应速率越 ,达到平衡所需时间越 ,还要考虑到催化剂的活性最大,所以综合考虑温度为 。
2.压强:无论从速率还是从平衡考虑,压强 合成氨,但压强越大,对设备的要求 ,以 Pa为宜。
3.催化剂:能加快反应速率但 平衡,可以 达到平衡时间,提高 ,目前工业上以 为催化剂。
4.浓度:从速率及平衡角度分析,应增大 和 浓度,降低 的浓度。所以工业上合成氨将合成塔的生成物进行循环操作。
放热1.降低 小 长 500℃左右 2.越大越容易 要求越高 2×107~5×107 3.不影响 缩短 提高单位时间内的产量 铁触媒 4 .N2 H2 NH3
二.合成氨原料气的制备
N2:将空气液化,然后蒸发N2,或者将空气中的O2与C作用生成CO2,除去CO2后得到N2。
H2:用水与焦炭在高温下制取:
C + H2O CO + H20(g)
CO + H2 CO2 +H2
[典型例题]
[例1]工业上合成氨一般采用500℃左右的温度,其原因是
①适当提高氨的合成速率 ②提高H2的转化率 ③提高氨的产率 ④催化剂在500℃时活性最大
A.① B.①② C.②③④ D.①④
[例2]合成氨工业中,原料气(N2 、H2及少量 CO、NH3的混合气体)在进入合成塔之前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO,其反应是:
[Cu(NH3)2AC] + CO +NH3[Cu(NH3)3]Ac?CO;△H<O
⑴必须除去原料气中CO的原因是 。
⑵醋酸二氨合铜(Ⅰ)吸收CO的生产适宜条件是 。
⑶吸收CO后醋酸铜氨液经过适当处理又可再生,恢复吸收CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨液再生的适宜条件是 。
⑴防止催化剂中毒 ⑵低温、高压 ⑶高温、低压
[例3]根据下列叙述,回答⑴-⑶题
工业上用以合成氨的原料之一氢气,有一种来源是取自石油气,例如丙烷。
⑴有人设计了以下反应途径,假设反应都能进行,你认为最合理的是
A.C3H8C + H2
B.C3H8C3H6 + H2
C.C3H8 + H2OCO + H2
D.C3H8 + O2CO2+ H2O H2OH2↑+ O2↑
⑵按以上最合理的反应途径,理论上用1 mol丙烷最多可制得氨
A.4 mol B.6.7 mol C.10 mol D.2.7 mol
⑶该合理的反应途径最显著的优点是
A.简单易行 B.制得H2纯度高
C.制得H2产量高 D.可同时获得大量热能
[课堂精练]
1.合成氨工业中,为实现增加NH3的日产量的目的而采取下面措施,其中与平衡移动无关的是
A.不断将NH3分离出来
B.使用催化剂
C.采用500℃左右的温度
D.采用2×107 ~5×107 Pa的压强
2.在硫酸工业中,通过下列反应可使SO2转化为SO3:
2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g);△H=-196.6 KJ/mol,已知常压下达到平衡时SO3的体积分数为91%,试回答:
⑴在生产中常用过量的空气是为了 。
⑵加热到400℃~500℃是由于

⑶压强采用(填“高压”“常压”“加压”) ,理由是

⑷尾气中的SO2必须回收,是为了 。
⑴提高SO2的转化率,且使平衡向右移动 ⑵提高反应速率,提高单位时间内SO3产量,且可以使催化剂活性达到最大 ⑶常压 常压下,SO2的转化率已经很高,如果加压增大投资和能量消耗 ⑷①原料充分利用 ②防止形成酸雨,避免空气污染
3.用焦炭、空气和水为原料制备NH3,则参加反应的焦碳与产品氨气之间的物质的量之比均为 。3∶4
第一节 化学反应速率
(45分钟完成,满分100分)
1.在一定容积的密闭容器中发生下述反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),5 min达平衡时,X减少n mol?L-1,Y减小了 mol ? L-1,Z增加了mol ? L-1。若将体系压强增大,W的百分含量不发生变化。则化学方程式中各物质的化学计量数之比a∶b∶c∶d应为
A. 3∶1∶2∶1 B.1∶3∶2∶2 C. 1∶3∶1∶2 D. 3∶1∶2∶2
2. 反应4A(g) + 5B(g) 4C(g) + 6D(g)在0.50 L密闭容器中进行。半分钟后,A减少了0.90 mol。则此反应的平均速率可以表示为
A. v(A)=3.6 mol?(L?s ) –1 B. v(B)=0.075 mol?(L?s ) –1
C. v(C)=0.030 mol?(L?s ) –1 D. v(D)=0.060 mol?(L?s ) –1
3. 容积为3 L的某密闭容器中加入1 mol A、2 mol B,一定温度下发生如下反应: A(s)+2B(g)C(g)+D(g)反应经5 min后,测得C的浓度为0.3 mol ? L-1。下列说法中正确的是
A. 5 min内的平均反应速率为v(B)=0.02 mol?(L?min ) –1
B. 5 min内的平均反应速率为v(B)=0.12 mol?(L?min ) –1
C. 经 5 min后,向容器中再加入C,正反应速率变小
D. 经 5 min后,将容器容积变为1.5 L,正、逆反应速率均不变
4. 一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。对此反应,下列叙述中正确的是
A. 使用催化剂不能改变反应速率
B. 使用催化剂能改变反应速率
C. 改变压强时反应速率没有影响
D. 降低压强能加大反应速率
5. 把0.6 mol气体X和0.4 mol 气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:
3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)测得 5 min末已生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol?(L?min ) –1则n值是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 下图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<O,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图,则氨的百分含量最高的一段时间是
A. t0-t1 B. t2-t3
C. t3-t4 D. t5-t6
解析:t1-t2段,相当于在t0-t1基础上,升高了温度,平衡向左移动。NH3的百分含量减少;t3-t4段,只是使用了催化剂是正、逆反应速率同度地增加,平衡未移动,NH3的百分含量不变,所以只选A
7. 在一定条件下有可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为C1、C2、C3(均不为0),经过2分钟达平衡,平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L, 0.3 mol/L, 0.04mol/L则下列判断不合理的是
A. v(Z)=0.02 mol?(L?min ) –1
B. 平衡时,X与Z的生成速率之比为1∶2
C. C1∶C2=1∶3
D. X、Y的转化率相等
8. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100 mL 2 mol/L 的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C. SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢
9. 一定量的盐酸与过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率且不影响生成H2的总量,可向盐酸中加入适量的
A.CaCO3(s) B.Na2SO4溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4(s)
10. 某温度下,反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ;△H<O,在带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 体积不变,升温正反应速率减小
B. 温度、压强均不变,充入HI气体,开始时正反应速率增大
C. 温度不变、压缩气体的体积,平衡不移动,颜色加深
D. 体积、温度不变充入氮气后,容器内压强增大,正逆反应速率都增大
11. 向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下,发生如下反应:2A(g) + B(g)3C(g),经2 s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6 mol/L。下列说法中正确的是
①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2 mol?(L?s ) –1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 mol?(L?s ) –1
③平衡时物质A和物质B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2 mol/L
⑤其他条件不变,向容器中再加入1 mol C气体,达到新平衡时,C的体积分数不变
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①③④
12. 某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
⑴ 在实验1中,反应在10 ~ 20 min时间内平均速率为 mol ?(L? min) –1
⑵ 在实验2中,A的初始浓度c2 = mol ? L–1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
⑶ 设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(用“>”“=”或“<”表示)且c3 1.0 mol ? L–1(用“>”“=”或“<”表示)
⑷ 比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选“吸热”或“放热”)。理由是 。
⑴0.013 mol ?(L? min) –1 ⑵1.0 mol ? L–1 使用催化剂 ⑶> > ⑷吸热 温度升高时,平衡向右移动
13.一定温度下,在容积为v L的密闭容器中进行:aN(g)bM(g)的化学反应,M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示:
⑴ 此反应的化学方程式中a/b=
⑵ t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的化学反应速率为
⑶ 此反应达平衡时,反应物的转化率为
⑷ 下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是
A. 反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B. 混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C. 混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D. 单位时间内消耗a mol N,同时生成 b mol M
E. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
F. N的转化率达到最大,且保持不变
⑸ 当反应aN(g)bM(g)达到平衡后
①若再充入N,达到新平衡后,N的百分含量将 (填“增大”“减小”“不变”)②若再充入x mol N和y mol M,且x/y>a/b时,则达到新平衡时,混合气体的平均摩尔质量将
(填“增大”“减小”“不变”)
13. ⑴ 2 ⑵ mol ?(L? min) –1 ⑶ 75% ⑷C、E、F ⑸ ①减小 ②增大
第二节 化学平衡
(45分钟完成,满分100分)
1. 在一定条件下,某密闭容器中充入N2和H2合成氨,以下叙述中错误的是
A. 开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后正反应速率减小为零
C. 随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定
D. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且保持恒定
2. 对于可逆反应:M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是
A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等。
B. M、N全部变成了Q
C. 反应混合物各成分的浓度不再变化
D. 反应已经停止
3. 可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥
4. 密闭容器中进行下列反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.4 mol/L,当达到平衡时,下列数据一定不对的是
A. X2为0.4 mol/L ,Y2为1.2 mol/L
B. X2为0.1 mol/L
C. X2为0.3 mol/L ,Z为0.2 mol/L
D. X2为0.1 mol/L
5. 在密闭容器发生反应:2SO2+O22SO3(g) 起始时,SO2和O2分别为1 mol和0.5 mol,达到平衡时,SO2的转化率为90%。若从SO3开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为
A. 1 mol 和20% B. 1 mol 和10% C. 0.5 mol 和20% D. 2 mol 和10%
6. 相同温度下,在容积固定的容器中,充入1 mol HI达平衡时,生成I2%(体积分数)为x,再充入1 mol HI再次达平衡时I2%为y,则x、y的大小关系为
A. x>y B. x7. 在一个容积为V L的密闭容器中,放入2 L A(g)和1 L B(g),在一定条件下发生下列反应:3A(g) + B(g)nC(g)+2D(g),达平衡后,A的物质的量浓度减小,混合气体的平均摩尔质量增大,则该反应的化学方程式中的n值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 一定温度下,在一个体积可变的密闭容器中加入2 mol N2和2 mol H2,建立如下平衡:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)相同条件下,若向容器中再通入1 mol N2和1 mol H2,又达到平衡。则下列说法正确的是
A. NH3的百分含量不变 B. N2的体积分数增大
C. H2的转化率增大 D. NH3的百分含量增大
9. 在一容积可变的密闭容器中,反应aA (g)bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积压缩为原来的。当达新平衡时,B的浓度是原来的2.3倍,则下列说法中不正确的是
A. 平衡向正反应方向移动 B. 物质A的转化率增大
C. 平衡混合物的摩尔质量增大 D. 化学计量数a10. 某温度下,在容积不变的密闭容器里发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(正反应为吸热反应),当反应达平衡时,测得容器中各物质的物质的量均为n mol,欲使H2的物质的量浓度增大1倍,在其他条件不变时,下列措施中可采用的是①升高温度 ②增大压强③再通入n mol CO2和n mol H2 ④再通入2n mol CO和2n mol H2O(g)
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①②③
11. Ⅰ.恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: A(g) + B(g)C(g)
⑴ 若开始时放入1 mol A和1 mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为
mol 。
⑵ 若开始时放入3 mol A和3 mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol
⑶ 若开始时放入x mol A和2 mol B和1 mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= 平衡时,B的物质的量是 (只选一个编号)
甲:大于2 mol 乙:等于2 mol
丙:小于2 mol 丁:可能大于、等于或小于2 mol
作出此判断的理由是

⑷ 若在⑶的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与⑴反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应
⑸ 开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后生成b mol C,将b与⑴小题中的a进行比较 (选填一个编号)作出此判断的理由是

甲:ab 丙:a=b 丁:无法比较
11.⑴ (1-a) ⑵ 3a ⑶ 3-3a ⑷丁 若3a>1,n(B)<2 mol,3a=1 n(B)=2 mol, 3a<1 n(B)>2 mol
⑷ a/(2-a) ⑸ 乙 ⑸小题中容器容积不变,而⑴小题容器的容积缩小,所以⑸小题的容器中的压强小于⑴中压强,有利于逆向反应,所以a>b
12. 恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
⑴ 若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13 mol,nt(NH3)=6 mol,计算a的值
⑵ 反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量
⑶ 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),
n(始) ∶n(平)=
⑷ 原混合气体中,a∶b=
⑸ 达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2) ∶α(H2)=
⑹ 平衡混合气体中,n(N2) ∶n(H2) ∶n(NH3)=
12. ⑴ N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
始: a b O
t时:13 6
在t时生成6 mol NH3,消耗了3 mol N2。所以a=13+3=16
⑵ n平(NH3) =╳25%=32 mol╳25%=8 mol
⑶5∶4 ⑷ 2∶3 ⑸ 1∶2 ⑹ 3∶3∶2
13. 在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
⑴ 若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达到平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率为b%。则x= y=
⑵ 在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2 ,y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2的转化率仍为b%,则x、 y的关系为 ;z 的取值范围为 。
⑶ 在恒温[与⑴温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为
(用“>”“=”或“<”表示),理由是



解析:⑴N2的转化率不变,说明与原平衡为等效平衡,恒压时只须符合原配比即可,所以x=9 y=3 ⑵ 平衡与原平衡为等效平衡,在恒压下,只要x ∶y=3∶1即可,加入NH3相当于使N2和H2的起始配比分别增加了3z和z,但在恒压时平衡状态无影响。
⑶ 在恒体积时,从N2、H2开始反应到平衡,气体分子数减小,不利于NH3生成,所以转化率比恒压时减小,既b>c。理由:在恒温等体积的条件下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)从起始到平衡状态,反应的气体的总 物质的量减少,不利于NH3的生成所以b>c
第三节 影响平衡的条件
(45分钟完成,满分100分)
1. 在已经处于化学平衡状态的条件下,如果发生了下列变化,其中一定能表明平衡移动的是
A. 反应混合物的浓度 B. 反应混合物的压强
C. 反应物的转化率 D. 正、逆反应速率
2. 反应A(g) + B(g)nC(g)+D(g)(正反应为吸热反应)分别在673 K和373 K时进行,得C的体积分数和时间的关系曲线如图所示。其中能正确表示此反应的图像的是C

3. 反应:X (g)+3Y (g)2Z(g)(正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(P1>P2)下,达平衡时,混合气体中Z的百分含量是随温度变化的曲线应为图中的


4. 在一定温度下,固定体积的密闭容器中,充入a mol PCl5后,有如下平衡:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)测得此时的压强为P1,这时再向容器中充入a mol PCl5,同温下又达平衡状态,此时压强为P2,则下列关系正确的是
A. 2P1>P2 B. 2P1<P2 C. 2P1=P2 D. P1<P2
5. 某温下,在固定容积的密闭容器中,反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡,测得平衡时n (SO2) ∶n (O2) ∶n (SO3)=3∶3∶2。若保持温度不变,以3∶3∶2的物质的量之比再充入SO2、O2、SO3,下列判断正确的是
A. 平衡不移动 B. SO3的质量分数增大
C. 混合气体密度减小 D. 混合气体平均相对分子质量不变
6. 正反应吸热的可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?)随着温度的升高,气体平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是
A. B和C可能都是固体 B. B和C一定都是固体
C. B和C可能都是气体 D. B和C可能都是气体
7. 反应:2A(g)2B(g) + E(g);△H>O,达平衡时,要使反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是
A. 加压 B. 减压 C. 减小E的浓度 D. 降温
8. 在可逆反应:A2(g)+B2(g)2AB(g)(正反应为放热反应)趋向平衡时,图中符合勒夏特列原理的是D


9. 在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L-1时,达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均增多变为0.20 mol·L-1时,则平衡时H2的浓度为(mol·L-1)
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
10. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g) ;△H<O。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据做出下列关系图,下列判断一定错误的是
A. 图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙的压强较高
B. 图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的温度较高
C. 图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D. 图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
11. 在密闭容器中,由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系中分压与反应温度的关系如下图所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比)
⑴ 420 K时,发生反应的化学方程式为:
若反应中消耗1 mol Xe,则转移电子 mol
⑵ 600 K~800K时,会发生反应:XeF6(g)XeF4(g)+F2(g),其反应热△H O(填(用“>”“=”或“<”表示)。理由是
⑶ 900 K时,容器中存在的组分有
11. ⑴ Xe+3F2=XeF6 6 ⑵ > 由图可知,升温XeF6减少,XeF4增多,说明平衡向右移动,所以正反应吸热 ⑶XeF6 XeF4 XeF2 Xe F2
12. 某反应2A(g)B(g),在一定条件下达到平衡,在温度不变时,改变下列条件时,请判断气体A的平衡浓度c(A)和气体B的平衡浓度c(B)的比值的变化情况,在小题后括号内填“增大”“减小”或“不变”
⑴ 使容器体积增大到原来的2倍……………………………………( )
⑵ 保持容器体积不变,增加A气体…………………………………( )
12. ⑴ 增大 ⑵ 减小
13. 在一个容积不变的反应器中,要求通过调节体系的温度使下列可逆反应达到平衡时,保持容器内气体总物质的量为12 mol。A(g)+2B(g)2C(g),现向反应器中加入6.5 mol A、 x mol B、2.0 mol C
⑴ 若x =5.5时,需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为 热反应⑵ 欲使起始反应维持向逆反应方向移动,则x的取值范围为 .
⑶ 在一定温度下的上述平衡体系中,另按1∶2的物质的量之比充入D 、E两种气体,,发生下列可逆反应:D(g)+E(g)2F (g),当反应达平衡时,D在此三种平衡混合气体中的体积分数为P%,若向容器中投入m mol D、n mol F和一定物质的量的E。在此三种物质新的平衡体系中D的体积分数仍为P%,则新投入的E的物质的量是 mol。(设A、B、C、不与D、E、F发生反应)
13. ⑴ 放 ⑵2.5<x<3.5 ⑶2m+0.5n
第四节 合成氨条件的选择
(45分钟完成,满分100分)
1. 合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥补充N2和H2 ⑦加催化剂 ⑧减小N2和H2的量
A. ③④⑤⑦ B. ②⑤⑥ C. ②⑥ D. ②③⑥⑦
2. 下列有关合成氨工作的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是
A. 使用铁触媒,使N2和H2混合气体有利于合成氨
B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C. 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D. 合成氨时采用循环操作,可提高原料的利用率
3. 有关合成氨工业的说法,正确的是
A. 从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低
B. 由于氨易液化,N2、H2是循环使用,所以总体来说氨的产率很高
C. 合成氨工业的反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D. 合成氨厂采用的压强是20 MPa~50 MPa,因在该压强下铁触媒的活性最大
200 atm
600 atm
500℃
19.1
42.2
4. 在用接触法制硫酸的工业中,常通入过量的空气以提高二氧化硫的利用率,而以焦炭为原料合成氨工业中,为了提高贵重原料H2的转化率,却不用鼓入过量空气的方法,其原因是
A. 达平衡时H2的转化率已经很高
B. 空气太多冲淡了H2的浓度
C. 防止N2与O2化合损失NO
D. 防止H2与O2化合发生爆炸
5. 合成氨在装有催化剂和热交换器的耐高压合成塔中进行,其原因是
A. 为了控制反应温度,加快反应速率缩短达到平衡的时间
B. 为了保证较高压强,使平衡尽可能向生成氨的方向移动
C. 为了吸收热量,降低温度,使N2全部转化为氨
D. 为了加快氨的生成,促进氨的液化
6. 将平均相对分子质量是7.2的N2和H2混合气体5 mol充入体积固定为V L的密闭容器中发生反应,经1 min后达平衡,此时有NH3 1 mol,下列说法正确的是
A. 平衡时H2的转化率为37.5%
B. 该时间段V(H2)=1.5 mol ?(L? min) –1
C. 平衡时混合气体平均相对分子质量是6
D. 平衡时容器内压强为起始时的0.8倍
7. 温度、催化剂不变,向某一固定体积的密闭容器中按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3,反应达到平衡时氨气浓度最大的一组
A
B
C
D
H2
6
1
3.5
5
N2
2
0
1
1.5
NH3
0
4
2
1
8. 合成氨的温度和压强通常控制在约500℃及200~500 atm的范围,且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3,经科学实验测定,在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示。而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%,这表明:
A. 表中所测数据有明显的误差
B. 生产条件控制不当
C. 氨的分解速率大于预测值
D. 合成塔中的反应并未达到平衡
9. NO2溶于水制硝酸的反应:3NO2(g)+H2O(l)2HNO3+NO(g);△H<O,为了提高HNO3产率,硝酸厂实际生产中采用的措施是
A. 升温 B. 高压 C. 通入过量空气 D. 降温
10. 在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2混合,发生反应:N2+3H22NH3,平衡后测得混合气体的密度是相同条件下H2密度的5倍,则N2的转化率为
A. 10% B. 30% C. 50% D. 60%
11. 对于可逆反应:2Cl2+2H2O(g)4HCl+O2(正反应为吸热),当反应达平衡后(填“增大”“减小”或“不变)
⑴ 扩大容器体积,H2O的物质的量
⑵ 通入O2,Cl2的浓度
⑶ 增加压强,Cl2物质的量
⑷ 通入Cl2,HCl的浓度
⑸ 升高温度,H2O的物质的量
⑹ 加入正催化剂,O2的浓度
⑺ 保持容积不变,通入氦气,HCl的物质的量
11. ⑴ 减少 ⑵ 增大 ⑶ 增大 ⑷ 增大 ⑸ 减少 ⑹ 不变 ⑺不变
12. 在硫酸工业中,通过下列反应使SO2转化为SO3:2SO2+O22SO3(g)(正反应放热)。已知常压下平衡混合气体中SO3的体积分数为91%。试回答:
⑴ 在生产中常用过量的空气是为了
⑵ 加热到400℃~500℃是由于
⑶ 压强采用 ,原因是
⑷ 常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水,是因为

⑸ 尾气中SO2必须回收,是为了
12. ⑴ 提高SO2的转化率 ⑵ 保证催化剂的活性 ⑶ 常压 常压下SO3产率已经很高,加压还须增加投资 ⑷ SO3与H2O反应放出大量的热易形成酸雾,导致吸收效率慢,吸收不完全。 ⑸ 防止SO2污染空气,提高原料利用率。
13. 把N2和H2以1∶1的物质的量之比混匀后分成四等份,分别同时充入A、B、C、D四个装有真空容器中(容器容积固定),在保持相同温度的条件下,四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态,分析表中实验数据回答有关问题(用A、B、C、D填空)
容器代号
A
B
C
D
平衡时混合物的平均平均相对分子质量
16
17
平衡时氮气转化率
20%
平衡时氢气转化率
30%
⑴ 都达到平衡时, 容器中氨气的物质的量所占比例最大
⑵ 达到平衡时所需时间最长的容器是
⑶ 四个容器由大到小的排列顺序为
13. ⑴ A ⑵ C ⑶ CBDA
14. 合成氨工厂通过测定反应前后混合气体的密度来确定氨的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度0.5536 g/L(标况),从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693 g/L,求该合成氨厂N2的转化率
解:反应前混合气体=0.5536 g/L╳22.4 L/mol=12.4 g·mol-1
反应后混合气体=0.693 g/L╳22.4 L/mol=15.5 g·mol-1
即反应前N2和H2体积比为2∶3
设开始时N2为2 mol、H2为3 mol,转化的N2为x mol
N2+3H22NH3
始: 2 3 0
转: x 3x 2x
平: 2-x 3-3x 2x
根据质量守恒定律:12.4╳5=(5-2x) ╳15.5 x = 0.5
∴N2的转化率:╳100%=25%
第四章 化学平衡检测题
(60分钟完成 满分100分)
班级 姓名
一、选择题
1. 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生产氨的反应速率最快的是
A. v(NH3)=0.1 mol?(L?min ) –1 B. v(N2)=0.1 mol?(L?min ) –1
C. v(N2)=0.2 mol?(L?min ) –1 D. v(H2)=0.3 mol?(L?min ) –1
2. 对于密闭容器中进行的反应,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时,其他条件不变,增大CO浓度,下列说法不正确的是
A. 正反应速率增大
B. 化学平衡向正反应方向移动
C. 达到平衡时,逆反应速率比原平衡时的速率要大
D. 逆反应速率先减小
3. 可逆反应: 2A(g)+3 B(g)3C(g),一定条件下,在一密闭恒容的容器中,使一定量A和B气体反应,下列叙述能用来判断达到平衡状态的是
A. 各物质的浓度之比为c (A) ∶c (B) ∶c (C)= 2∶3∶3
B. 气体的总体积是反应开始时的
C. 混合气体的密度不变
D. 单位时间内,若消耗了a mol A物质,同时也消耗了1.5 a mol C物质
4. 在某密闭容器中进行如下反应:X 2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z三种气体的起始浓度分别为0.1 mol·L-1,0.3 mol·L-1,0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能的是
A. Z为0.3 mol·L-1 B. Y2为0.35 mol·L-1
C. X2为0.2 mol·L-1 D. Z为0.4 mol·L-1
5. 在一个固定容积的密闭容器中加入2 L X和3 L Y气体,同时发生如下反应:
nX(g)+3Y(g)2R(g)+Q(g),反应达到平衡时,测得X和Y的转化率为30%和60%,则化学方程式中n值为:
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 有平衡体系:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反应放热),为了增加甲醇的产量,工厂应采取正确的措施是:
A. 高温、高压 B. 适宜的温度、高压、催化剂
C. 低温、低压 D. 低温、低压、催化剂
7. 有一可逆反应:2A(g)+3 B(g)xC(g)+4D(g),若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应:
⑴ 0.8 mol A 1.2 mol B 1.2 mol C 2.4 mol D
⑵ 1.4 mol A 2.1 mol B 0.6 mol C 1.2 mol D
达到平衡后,C的质量分数相等,则方程式中x值为
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 光照新制的氯水时,溶液中的PH逐渐增大
B. 加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C. 增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
D. 在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,体系颜色加深
9. 在密闭容器中,一定条件下进行反应:m A(g)+nB(g)pC(g)+q D(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是
A. 正反应是放热反应
B. 逆反应是放热反应
C. m+n>p+q
D. m+n<p+q
10. 已知可逆反应:A+2B3M+N(正反应放热),在一定条件下达到平衡后,A在反应混合物中的百分含量为a%,若要通过改变条件使a%改为2a%,那么下列各项可以改变的条件中应选择的是
A. 增大容器体积 B. 增大反应容器中的压强
C. 升高反应的温度 D. 使用适当的催化剂
11. 某温度下,在固定体积的密闭容器中,可逆反应:A(g)+3 B(g)2C(g),达到平衡时,各物质的物质的量之比为n (A) ∶n (B) ∶n (C)=2∶2∶1,保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C则
A. 平衡正向移动 B. 平衡不移动
C. 平衡时C的体积分数增大 D. 平衡时C的体积分数可能变小
12. 将颜色相近的NO2和Br2(g)分别装入两支注射器中,将活塞同时向内压缩,使气体体积变为原来的一半,待两注射器中气体颜色不再变化时,下列叙述错误的是
A. NO2的颜色比Br2(g)的颜色浅
B. 两种气体的颜色均比原来气体的颜色深
C. Br2(g)的压强比NO2压强大
D. 两种气体的平均相对分子质量都变大
二、填空题
13. CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法:① ②
13. ①加水稀释 ②滴加AgNO3溶液
14. 在一密闭的容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下反应达到平衡:N2+3H22NH3
⑴ 当温度和容积不变时,再充入0.25 mol NH3,压强将 (填“增大”“减小”或“不变),平衡向 方向移动(填“正反应”“逆反应”)
⑵ 当温度和压强不变时,再充入0.25 mol NH3,平衡时混合气体的体积将 (填“增大”“减小”或“不变),平衡混合气体中NH3质量分数将 (填“增大”“减小”或“不变)
⑶ 如果从逆反应方向建立与⑴相同的平衡体系,则开始时应向容器中投入 mol NH3
14. ⑴ 增大 逆反应 ⑵ 增大 不变 ⑶2.25
15. 下表所列数据是在某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化膜的实际记录:
反应时间t/h
1
4
9
16
25
MgO厚度/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO厚度/nm
b
2b
3b
4b
5b
表中a和b均与温度有关的常数
⑴ 金属高温氧化腐蚀速率可用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是

⑵ 金属氧化膜的膜厚Y随时间t所呈现的关系是 填“直线”“双曲线”或“对数”等类型):MgO氧化膜的膜厚Y属 型;NiO氧化膜的膜厚属 型
⑶ Mg和Ni相比较,金属 具有良好的耐氧化腐蚀性,其理由是

15. ⑴ 相同的金属因其所形成的氧化膜致密程度不同,耐腐蚀性也不同,化学反应的快慢即可以用反应物的消耗速率表示,也可以用生成物的生成速率表示。显然,金属的腐蚀速率可用其氧化膜的生成速率表示 ⑵ Y=0.05 at,直线 Y2=b2t,抛物线 ⑶ Ni Y随时间t的增长要比Y随时间t增长慢
16. 某温度下向某密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,使之反应合成NH3,测得NH3的体积分数为m,若温度保持不变,只改变起始加入量,使之反应重新达到平衡,NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示,应满足:
⑴ 温度体积恒定时,若x=0,y=0,则z= ;
温度压强恒定时若x=0,y=0,则z=
⑵ 温度体积恒定时,若x=0.75 mol,y= ,则z=
温度压强恒定时,若x=0.75 mol,y= ,则z=
⑶ 温度体积恒定时,x,y,z应满足的关系式是
16. ⑴ 2 mol Z大于0 ⑵ 2.25 0.5 2.25 Z大于0 ⑶ x+0.5z=1 y+1.5z=3,z>o
17. Ⅰ.恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: A(g) + B(g)C(g)
⑴ 若开始时放入1 mol A和1 mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量
为 mol 。
⑵ 若开始时放入3 mol A和3 mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol
⑶ 若开始时放入x mol A和2 mol B和1 mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= 平衡时,B的物质的量是 (选一个编号)
甲:大于2 mol 乙:等于2 mol
丙:小于2 mol 丁:可能大于、等于或小于2 mol
作出此判断的理由是

⑷ 若在⑶的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数
Ⅱ.若维持温度不变,在一个与⑴反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应
⑸ 开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后生成b mol C,将b与⑴小题中的a进行比较 (选填一个编号)
甲:ab 丙:a=b 丁:无法比较
17. ⑴ (1-a) ⑵ 3a ⑶ 3-3a ⑷丁 若3a>1,n(B)<2 mol,3a=1 n(B)=2 mol, 3a<1 n(B)>2 mol
⑷ a/2-a ⑸ 乙 ⑸小题中容器容积不变,而⑴小题容器的容积缩小,所以⑸小题的容器中的压强小于⑴中压强,有利于逆向反应,所以a>b
18. 在密闭容器中将NO2加热到某温度时,进行如下反应:2NO22NO+O2,反应5 min后达到平衡,测得平衡时各组分的浓度分别为c(NO2)=0.06 mol·L-1, c(NO)=0.24 mol·L-1试求:⑴ NO2的转化率
⑵ 反应前后的压强比为多少?
解: 2NO22NO+O2
始:0.24+0.06 0 0
转: 0.24 0.24 0.12
平: 0.06 0.24 0.12
NO2转化率:
第一节 有机高分子化合物简介
(45分钟完成 满分100分)
班级 姓名
1. 在一定条件下,下列高分子分类物质能发生水解反应的是
A. 硬脂酸甘油酯 B. 棉花 C. 麦牙糖 D. 二肽
2. 下列物质属于天然高分子化合物的是
A. 淀粉 B. 硬脂酸 C. 聚乙烯 D. 硝化纤维
3. 2000年诺贝尔化学奖授予日本和美国的三位科学家,以表彰他们对导电聚合物这一新兴领域所做的开创性工作。1971年,聚合物(H原子未标出)经过碘掺杂后制成了具有良好导电性的导电聚合物,合成该聚合物的有机物单体是
A. 乙烯 B. 乙炔 C. 1,3—丁二烯 D. 苯
4. 高分子化合物的结构简式如下:构成该高分子化合物的单体是 :D

5. 下列物质能通过加聚反应生成高分子化合物的是:D

6. 现有两种烯烃CH2=CH2和CH2=CR2(R为烃基)。它们的混合物进行聚合反应,产物中可能含有:
A. ①⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①②③⑤
7. 1 mol有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1 mol B和2 mol C,C经分子内脱水得D,D可发生加聚反应生成高聚物:由此可知A的结构简式为
A. HOOC(CH2)4COOH
B. HOOC(CH2)3COOCH3 C. CH3COO(CH2)2COOCH3
D. CH3CH2OOC—COOCH2CH3
8. 用聚苯乙烯泡沫塑料制成的一次性快餐餐具,由于难于降解,造成对环境的白色污染。最近研制出一种新材料能替代聚苯乙烯,它是由乳酸缩聚而成,能在乳酸菌的作用下降解而消除对环境的污染。下列关于聚乳酸的说法正确的是
A. 聚乳酸是一种纯净物 B. 聚乳酸的单体是CH3CH(OH)COOH
C. 聚乳酸是一种羧酸 D. 聚乳酸是由单体通过加聚反应合成的
9. 下列高聚物经简单处理后可以从线型结构转变成体型结构的是C

10. 具有热固性的高分子受热不会熔化,是因为
A. 网状结构中的高分子链中有化学键互相交联
B. 存在着较大的分子间作用力
C. 高分子链中存在着化学键和分子间作用力
D. 它的化学键键能特别大
11. 高分子化合物:是由单体
(写名称)通过加聚反应生成的,其链节是 ,这一单体除了发生加聚反应外,还能发生 、 、 等反应。原因是单体有
和 官能团。
11.丙烯酸 加成 硝化 氧化 碳碳双键 羧基
12. A是烃的含氧衍生物,还原A生成醇B,氧化A生成C,由B、C可生成高分子化合物D,D的结构式为:。试写出:
⑴ B的名称 ,C的分子式
⑵ D在酸性条件下水解的反应方程式:

12. ⑴ 乙二醇 C2H4O4 ⑵
13. 完成下列化学反应方程式:
⑴ 对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应

⑵ 乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与乙二酸发生缩聚反应

⑶乙二醇缩聚

⑷1-3-丁二烯发生加聚
13. ⑴



14. 已知乙炔与羧酸可加成。例如:HC≡CH +RCOOHRCOOH=CH2(羧酸乙烯酯),又知乙烯醇(CH2=CHOH)不稳定,若欲制备聚乙烯醇,试写出以乙炔为原料制聚乙烯除的化学方程式:





14. ⑴ HCCH + H2OCH3CHO
⑵ 2CH3—CHO+O22CH3COOH
⑶ HCCH +CH3COOHCH3COOCH=CH2


15. 乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用,故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成:
⑴ 写出A和C的结构简式:
A ,C
⑵ D有很多同分异构体,含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个,其中三个的结构简式是:请写出另外两个同分异构体的结构简式:

15.
第二节 合成材料与新型高分子材料
(45分钟完成 满分100分)
班级 姓名
1. 维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为:合成它的单体为:
A. 氟乙烯和全氟异丙烯 B. 1,1-二氟乙烯和全氟丙烯
C. 1-三氟甲基-1,3-丁二烯 D.全氟异戊二烯
2. 聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好,不易老化,耐擦洗,色泽亮丽等优点,下面是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于:
①无机物 ②有机物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A. ①③④ B. ①③⑤ C. ②③⑤ D. ②③④
3. 硅橡胶的主要成分:()是二氯二甲基硅烷[Si(CH3)2Cl2]经两种反应制成的,这两种反应是
A. 消去反应 B. 水解、加聚 C. 氧化、缩聚 D. 水解、缩聚
4. 随着社会的发展,复合材料是一类新型的有发展前途的材料,目前复合材料最主要的应用领域是
A. 高分子分离膜 B. 人类的人工器官
C. 宇宙航空工业 D. 新型治疗药物
5. 下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是
A. 高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁,乳制品加工和酿造业等
B. 复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂
C. 导电材料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D. 医用高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥,难以达到生物相容的程度
6. 下列说法中不正确的是
A. “白色污染”指工厂排放的白色烟尘
B. 尘埃、氮氧化物、二氧化硫是我国城市空气污染的主要物质
C. 我国沿海赤潮使大量的鱼类死亡,引起赤潮的主要原因是水的富磷化
D. 塑料和含氯垃圾的焚烧会产生有毒物质“二噁英”,“二噁英”性质稳定,会在食物链中富集,而造成食品污染
7. 下列各种高分子的研究方向中,并不适合未来高分子材料发展的是
A. 使高分子材料具有仿生能力
B. 使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展
C. 使高分子材料越来越牢固,越来越难分解
D. 使农用薄膜能够选择性地透过种植植物所需要的特定波长的光
8. 对于某些合成材料和塑料制品废弃物的处理方法中正确的是
A. 将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中
B. 将废弃物进焚烧处理
C. 将废弃物应用化学方法加工成涂料或汽油
D. 将废弃物倾倒在海洋中
9. 下列说法正确的是
A. 合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B. 酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
C. 涤纶丝接近火焰时先蜷缩,燃烧时有烧焦毛发的臭味,灰烬为有光泽的硬块,能压成粉末
D. 合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但具有高弹性、绝缘性、密闭性、耐高温性能
10. 焚烧下列物质,会严重污染大气的是
A. 聚乙烯 B. 聚氯乙烯 C. 纤维素 D. 硫化橡胶
11. ⑴ 通常说的三大合成材料指的是 、 、 ;近年发现起来的 也属于合成材料的范围。
⑵ 合成纤维是利用 作为原料制成单体,在经 反应而制得;合成橡胶是以天然气、石油气为原料,以 和
为单体经 反应而制得。
11. ⑴ 塑料 合成纤维 合成橡胶 新型高分子材料 ⑵ 石油、天然气、煤和农副产品 聚合 二烯烃 烯烃 加聚
12. 有机物可以进行开环聚合。例:可进行开环聚合成:
请写出下列环状化合物开环聚合形成的高分子化合物的结构简式:

12. ⑴ ⑵
13. 感光材料高分子又称为:“光敏性高分子”是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料,其结构简式为:
试回答下列问题:
⑴ 在一定条件下,该高聚物可发生的反应有(填编号)
①加成反应 ②氧化反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤卤代反应
⑵ 该高聚物在催化剂的作用下,水解后得到相对分子质量较小的产物A,则
①A的分子式是
②A在一定条件下与乙醇反应的化学方程式是

③A的同分异构体有多种,其中含有苯环、和,且苯环上有两个对位取代基的结构简式是

13. ⑴ ①②⑤ ⑵ ①C9H8O2 ②
③ 和
14. 由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料
⑴ 聚合物F的结构简式是
⑵ D的结构简式是
⑶ B转化为C的化学方程式是

⑷ 在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是
14. ⑴ ⑵ CH3—CO—COOH ⑶ ⑷
第十章 合成材料 检测题
(60分钟完成、满分100分)
班级 姓名
一、选择题
1. 下列叙述中,正确的是
A. 线型高分子化合物可溶于某些溶剂
B. 盐析是一种化学变化
C. 硝化纤维是合成高分子化合物
D. 聚乙烯塑料是热塑性塑料
2. 下列物质不能通过加聚反应制得的是
A. 聚丙烯 B. 聚氯丁二烯 C. 聚酰胺纤维 D. 聚1,3-丁二烯
3. 下列物质属于线型高分子化合物的是
A. 有机玻璃 B. 钢化玻璃 C. 废轮胎的橡胶粉末 D. 电木
4. 关于加聚反应的叙述正确的是
A. 相同单体生成高分子的反应
B. 单体生成高分子的同时,又有小分子生成
C. 不饱和的单体聚合成高分子的反应
D. 不同单体生成高分子的反应
5. 下列高分子的单体相同的是
① ②
③ ④
A. ①③ B. ③④ C. ①② D. ②④
6. 当线型高分子链上如果还有起反应的官能团时,在一定条件下就会形成体型高分子结构。下面单体在一定条件下通过反应最终可能得到体型结构的高分子化合物的是
A. CH2=CH2 B. CH2=CH—CCl=CH2
C. CH3COOH D. CH2=CH—CH2—OH
7. 下列材料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是
A. 聚乙烯塑料 B. 聚苯乙烯塑料
C. 涤纶 D. 丁苯橡胶
8. 下列反应中,属于缩聚反应的是
A. 由丙氨酸制取三肽
B. 乙醇与浓硫酸在140℃反应制取乙醚
C. 由丁二烯和苯乙烯制取丁苯橡胶
D. 由氨基酸为原料制取有酰氨基结构的高分子
9. 不能通过人工合成反应制得的高分子化合物是
A. 聚乙烯 B. 聚氯乙烯 C. 酚醛树脂 D. 淀粉
10. 碘掺杂的线型聚乙炔是一种导电聚合物,下列有关它的说法中不正确的是
A. 乙炔可以作为合成线型聚乙炔的单体
B. 线型聚乙炔是一种单双键相间的高聚物
C. 线型聚乙炔不易被酸性高锰酸钾溶液氧化
D. 线型聚乙炔分子中所有的碳原子都在同一直线上
11. 具有热固性的高分子受热不会熔化,是因为
A. 网状结构中的高分子链中有化学键互相交联
B. 存在着较多的分子间作用力
C. 高分子链中存在着化学键和分子间作用力
D. 它的化学键键能特别大
12. x mol CH2=C(CH3)(CH3)C=CH2和y mol CH2=CH—CN形成一种高聚物A,A在适量的氧气中完全燃烧,生成CO2、H2O、N2。在120℃时测得CO2占混合气体总体积的57.14%。则x︰y的值接近的是
A. 1︰2 B. 2︰1 C.3︰2 D. 2︰3
二、填空题
13. 请认真阅读下面三个反应:
①(CH3)2C=CHCH2CH3CH3COCH3 + CH3CH2COOH
②CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH2

一种类似有机玻璃的塑料——聚丁烯酸甲酯有广泛的用途,合成这种塑料有不同的途径。以下合成途径副产品大多低污染或无污染物,原子利用率较高,因此符合“绿色化学”的要求,其反应过程如下:
⑴ A、B、D的结构简式分别为:
A B D
⑵ E→F的化学方程式为:

⑶ 在“绿色化学工艺”理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%,上述合成过程中,符合这一要求的反应有 (填数字编号)
13. ⑴ A. HC≡CH B. D. CH3CH(OH)CH2COOH
⑵ CH3—CH=CHCOOH + CH3OHCH3—CH=CH—COOCH3
⑶①②③⑤⑥
14. 已知下列反应可以发生:RCHO + R’—COOH→R’COOCH(OH)R,已知醇和氨都有似水性,亦可醇解和氨解,其反应式为:
RCOOR’+ R”OH→RCOOR”+ R’OH。 RCOOR’+ NH3→RCONH2 + R’OH
现以乙烯为原料合成维纶,其主要步骤如图所示:
⑴ 写出下列物质的结构简式
A B F
⑵ 生成A的化学方程式为:
⑶ 由C生成D和E的化学方程式

⑷ E的名称是 ,维纶的结构简式为
14. ⑴ A . CH3CHO B. CH3COOCH=CH2 F. CH3CONH2
⑵ 2CH2=CH2 + O22CH3CHO

⑷ 聚乙烯醇
15. 有机合成物中常用下面二步反应在碳链中增加一个碳原子。
应用上述反应,写出丙酮、甲醇等为原料合成有机玻璃的化学方程式。(无机原料根据需要选用,方程式按顺序编号)




15. ①



16. 在醛酮中,按与羰基连接的顺序,其他碳原子依次叫α、β、γ…碳原子。如: ,在稀碱的作用下,两分子含有α—氢原子的醛能自身加成生成一分子β—羟基醛。如:
β—羟基醛受热易失水生成α,β—不饱和醛。现以乙烯为原料(其他无机原料自选)合成: 请写出反应的化学方程式:
16. CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO,2CH3CHO CH3—CH=CH—CHOCH3CH=CH—COOH
17. 军事上的“地表伪装”是使用军事保护的外观色彩,红外反应与环境吻合,BASF是20世纪70年代开发的新型红外线伪装还原染料,该染料为橄榄色或黑色,其结构为:
⑴ 染料BASF的分子式可表示为C2n+24HxN2O6,则x=
⑵ 1 mol该物质与钠反应产生的氢气的物质的量及在催化剂作用下加成所需氢气的物质的量,其最大值分别为: 、
⑶ 当n=3时,其中碳原子上的一氯代物可能有 种。
17. ⑴ 4n + 10 ⑵ 1 mol 14 mol ⑶ 5

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