2009年高考化学第一轮复习全套教学案[共有208页] 全国通用

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2009年高考化学第一轮复习全套教学案[共有208页] 全国通用

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2009年高考化学复习 考点1 物质的组成和分类
考点聚焦
1. 掌握分子、原子、离子、原子团、元素等概念。
2. 掌握混合物、纯净物、单质、化合物、金属、非金属的概念
3. 掌握氧化物、酸、碱、盐概念及相互关系。
4. 了解同位素和同素异形体。
知识梳理
一、原子、分子、离子、元素、同位素、同素异形体的概念
1.原子是 。
思考:为什么说原子是化学变化中的最小微粒?能否理解为原子是构成物质的最小微粒?
2.分子是 。
思考:是否可理解为分子是保持物质性质的微粒?
3.离子是 。
4.元素是 。
元素存在形式 。
思考:质子数相同的微粒一定是同一种元素吗?
5. 比较元素和原子的区别
6. 同位素是 。
7. 同素异形体是 。
8. 比较同位素、同素异形体的区别
二、物质的分类
1.将物质分为纯净物与混合物,是依据所含物质种类是不是一种来区分的。
纯净物 混合物
概念 由________组成 由_______物质组成
区别 物质种类 只有一种 至少有两种
组成特点 固定 不固定,各成分保持其原有性质
表达式 能用一个化学式表示 不能用一个化学式完整表示
联系
纯净物混合物


2.将纯净物分为单质和化合物,是依据组成纯净物的元素是不是一种来区分的。要重点理解单质和化合物两个概念。
单质 化合物
概念 由_________组成的纯净物 由_______组成的纯净物
区别 ①只由一种元素组成;②不能发生分解反应 ①至少由两种元素组成;②在一定条件下可能发生分解反应
相同处 都是纯净物
判断依据 ①前提是纯净物;②只含有一种元素 ①前提是纯净物;②含两种或两种以上元素

3.将化合物分为有机物与无机物,是依据组成元素中是否含碳元素来区分的。一般把含碳元素的化合物称为有机物(CO、CO2、H2CO3及碳酸盐除外),将不含碳元素的化合物叫做无机物。
4.将无机物分为氧化物、酸、碱和盐四类,其依据是物质组成和性质上的不同。
氧化物是指由___________种元素组成,且其中一种为__________元素的化合物(注意氧化物与含氧化合物的区别和联系)。 将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物,是依据氧化物跟酸或碱反应的情况来区分的。
酸性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物
概念
性质
思考:酸性氧化物与非金属氧化物的关系,碱性氧化物与金属氧化物的关系。
酸可以从两个不同的角度进行分类:一是依据酸分子电离生成的H+个数分为一元酸、二元酸、三元酸等;二是依据酸的组成元素中是否含氧元素分为含氧酸和无氧酸。
碱一般根据溶解性可分为可溶性碱和难溶性碱。盐可分为正盐、酸式盐、碱式盐,有关酸、碱、盐的组成及判断见下表:
酸 碱 盐
概念 电离时生成的阳离子全部是________的化合物 电离时生成的阴离子全部是_____的化合物 电离时生成_______和______的化合物
组成 一定含氢元素,不一定含氧元素 一定含氢、氧两种元素 不一定含金属元素
判断依据 电离时生成的阳离子必须全部是氢离子 电离时生成的阴离子必须全部是氢氧根离子 电离时有金属离子(或NH4+)和酸根离子生成

另外,盐按形成特点可分为四类:
强酸强碱盐:如 特点是 。
强酸弱碱盐:如 特点是 。
弱酸强碱盐:如 特点是 。
弱酸弱碱盐:如 特点是 。
思考:酸、碱、盐、氧化物之间的关系。
试题枚举
【例1】下列叙述正确的是                          
A.非金属氧化物都是酸性氧化物
B.碱性氧化物都是金属氧化物
C.酸酐都是酸性氧化物
D.酸性氧化物都不能跟酸反应
解析 非金属氧化物不都是酸性氧化物,如水、一氧化碳、一氧化氮等氧化物就属于不成盐氧化物,所以A不正确。酸性氧化物也称为酸酐,但多数有机酸的酸酐却不是酸性氧化物,如乙酸酐的结构简式为: ,是两分子乙酸脱一分子水的产物,它不属于酸性氧化物。所以C不正确。
酸性氧化物一般不能和酸反应,但二氧化硅能与氢氟酸反应,生成四氟化硅气体和水:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
D选项也不正确。只有碱性氧化物都是金属氧化物的说法是正确的。
答案 B
【例2】1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CC2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3),有关化学反应为:
Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2
总反应:2O3→3O2
①在上述反应中臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是   ( )          
A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
②在叙述中O3和O2是   ( )                               
A.同分异构体          B.氧的同位素
C.同系物            D.氧的同素异形体
解析 由题中所给的有关的化学反应可知,在上述反应中,氯原子所起的作用是促进臭氧分子转化成氧气分子,而它本身在反应前后并未发生变化。根据催化剂的概念:能改变其他物质的反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后没有改变的物质为催化剂。由此可知Cl的作用是起催化作用,所以Cl为催化剂,在第一问中,D选项为正确答案。O3和O2是由同种元素形成的不同种单质,故D选项为正确答案。
答案 D
考点2 物质的性质、变化与无机反应基本类型
考点聚焦
1. 理解物理变化与化学变化的区别与联系。
2. 理解物质物理性质、化学性质与应用。
3. 理解化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型。
知识梳理
一、 物质的变化
1.物理变化:
2.化学变化:
思考:物理变化与化学变化的区别与联系
二、 物质的性质
1.物理性质:
2.化学性质:
注意:区分物理性质和化学性质时一定要抓住“是否需要发生化学变化才能表现出来”这个特点。
三、物质的性质和变化的区别
物质的性质和变化是两组不同的概念,二者之间既有区别又有联系。性质是物质固有的属性,是物质的基本特征,是变化的内因(即变化的依据),而变化只是一个过程或现象,是性质的具体体现,即性质决定变化、变化体现性质。物质的变化和性质在描述上是不同的,物质性质的描述在物质变化的基础上增加了“可以或不可以”、“能或不能”、“容易或不易(难)”等说法。
四、 化学变化的基本特征
从宏观上看,生成新物质的变化是化学变化;从微观上看化学变化的实质是原子的重新组合。与化学变化的基本特征对比,物理变化没有新物质生成,从微粒上看,构成原物质的粒子本身并没有发生变化。
五、化学反应的分类
1. 按物种的变化分为:
2. 从有无电子转移分为:
3. 从热效应分为:
4. 根据反应程度分为
5. 从有无离子参加分为:
六、四种基本反应类型
化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应
定义
形式
举例
思考:画出反映四种基本反应类型与氧化还原反应的关系图。
试题枚举
【例1】古诗词是古人为我们留下的宝贵的精神财富。下列诗句只涉及物理变化的是()。
A. 野火烧不尽,春风吹又生
B. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C. 只要功夫深,铁杵磨成针
D. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
解析:选项A、B、D均涉及有关燃烧的知识,属于化学变化;“铁杵磨成针”只是发生了形变,属于物理变化。
答案:C
【例2】关于化学反应A+B=C+D下列说法中正确的是( )。
A.若生成物C和D分别是盐和水,则反应物一定是酸和碱
B.若A和C是单质,B和D是化合物,则该反应一定是置换反应
C.若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C和D可能是两种沉淀
   D.若A、B各取10g混合,使其充分反应,则C、D质量的总和一定等于20g
  解析:对一个概念作出判断应弄清它的含义,把握它的实质。B、C符合概念和反应规律,正确。A中由于生成盐和水的反应可以在多种物质类别间发生,如:碱和酸性氧化物,酸和碱性氧化物之间也都能生成盐和水。D中A、B各10g物质可能恰好反应完,也可能其中一种没有反应完,则生成物的总和应≤20g。
答案:B、C。
【例3】下列过程不涉及化学变化的是( )
A.甘油加水作护肤剂
B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味
D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
解析:化学变化与物理变化的本质区别是:是否有新物质生成。甘油稀释后仍具有吸湿性,可做护肤品,该过程不涉及化学变化。
明矾溶于水后,发生反应:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 产生氢氧化铝胶体,从而可净化水。
烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味的原因是过程中发生了 CH3COOH + C2H5OH →CH3COOC2H5+ H2O ,产生了具有香味的乙酸乙酯的缘故。
烧菜用过的铁锅,由于在潮湿的环境中发生了电化腐蚀,Fe最终被氧化成Fe2O3 nH2O而出现红棕色斑迹,后三者都是化学变化过程。
答案:A
考点3 离子反应、离子方程式
考点聚焦
1. 理解离子反应的本质。
2. 能进行离子方程式的书写及正误判断。
3. 能应用离子反应判断离子在溶液中以能否大量共存。
知识梳理
一、电解质的有关概念
1.电解质导电的原因及影响因素
根据 ,可以判断是否为电解质。
(1)离子化合物在熔化状态时都能导电,因此都是电解质。有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难导电,如BaSO4、AgCl等。
(2)共价化合物在水溶液中可电离的为电解质,相反为非电解质。如HCl、H2SO4、HNO3等,在液态时虽不导电,但水溶液能导电,是电解质。
(3)有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等,其水溶液也可导电,但它们却是非电解质,原因是它们在水溶液中并不能电离出离子,只是与水发生反应产生电解质而引起导电。
(4)氯水、铁、石墨等尽管能导电,但既不是电解质,又不非电解质。
2.强电解质和弱电解质
强电解质是指 。
弱电解质是指 。
      强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 ……………
强电解质  强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2 ………………
     大多数盐(含难溶盐):NaCl、CaSO4、KNO3、BaSO4、AgCl …………
弱酸:HF、HClO、H2SO3、H2CO3、H3PO4、CH3COOH、 ……
弱电解质 弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、………………
少数盐:Pb(CH3COO)2…………
水是一种极弱的电解质。
二、离子反应
离子反应是指 。
1.离子反应的类型及其发生的条件
(1)复分解反应:这类离子反应又叫离子互换反应,其反应条件是:产生深沉、产生气体或产生难电离的物质如:
BaSO4+H2SO4═BaSO4↓+2H2O
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+2H2O
NH4Cl+NaOH═NH3·H2O+NaCl
这些反应的共同特点是:反应后溶液中自由移动的离子数目减少,因此离子互换反应一般是朝着溶液离子浓度减少的方向进行。但有少数例外,如:
           CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2
此反应能够进行的原因,是因为生成了难电离的H2CO3与CaCO3反应可生成更难电离的HCO3-化合物。
(2)氧化还原反应:这类离子反应发生的条件是:

2.书写离子方程式时应注意的问题
(1)离子反应是在溶液或熔融状态时进行反应的,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式,亦即没有自由移动离子参加的反应,不能写出离子反应方程式。如NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热,虽然也有离子和离子反应,但不能写出离子反应方程式,只能写化学方程式。
(2)单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式;弱电解质如弱酸(HF、H2S、HClO、H2CO3等)、弱碱(如NH3·H2O)和中强酸(如H2SO3、H3PO4)等难电离的物质必须写化学式;难溶于水的物质〔如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4、Fe(OH)3等〕必须写化学式。
(3)多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆写。如NaHCO3溶液和稀硫酸反应:HCO3-+H+═CO2↑+H2O
(4)对于微溶物的处理有三种情况:
①在生成物里有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:
           2Ag+ + SO42- ═ Ag2SO4↓
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时,应写成离子的形式。如CO2气体通入澄清石灰水中:
           CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O
③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:
           Ca(OH)2+CO32-═CaCO3↓+2OH-
(5)操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。如:
①少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液〔此时碳酸氢钙过量〕中,有:
      Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
②少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液〔此时氢氧化钠过量〕中,有:
      Ca2++HCO3-+2OH-═CaCO3↓+CO32-+2H2O
3.检查离子方程式书写是否正确的几个原则
⑴必须满足三个守恒原则
①元素守恒:反应前后各元素的原子个数相等。
②电荷守恒:方程式左右两边离子的电荷总数相等。
③电子守恒(价守恒):对于氧化还原反应,反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。
(2)正确把握与“量”有关的反应原则
①某物质若其阴、阳离子都参加了反应,且都反应完全,则方程式中,该物质阴、阳离子个数比应与化学式中组成一致,如Ba(OH)2与H2SO4溶液反应,离子方程式为:
    Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
注意:在H+、OH-、H2O之前的化学计量数2是不可能省去。
②若反应物之间由于量比不同可发生反应时,必须结合量比书写。如Ca(OH)2与NaHCO3反应,有两种情况:
若Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
若NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
(3)注意反应条件的原则
①溶液酸碱性条件:有些物质在不同条件下存在形态不同,如反应产物有碳酸盐时,则CO32-与HCO3-取决于溶液碱性强弱,强碱溶液中写CO32-,弱碱溶液中(如CO2过量时)写HCO3-。
②温度条件:NH4Cl与NaOH溶液反应时,只有在浓溶液且加热条件下,才可写成NH3↑,否则写成NH3·H2O。
③浓度条件:如BaCl2溶液与稀的NaHCO3溶液不发生反应,而BaCl2溶液与浓的NaHCO3反应,生成BaCO3↓,其离子方程式为:
      Ba2++2HCO3-═BaCO3↓+H2O+CO2↑
④注意实验操作条件:如Na2CO3溶液与稀盐酸之间的反应,若将少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加时:先发生:CO32-+H+═HCO3-;后发生:H++HCO3-═CO2↑+H2O;若将少量Na2CO3往多量HCl中滴加时:CO32-+2H+═CO2↑+H2O。
(4)必须遵循依据客观实验事实的原则
只有电解质参加的且具备电离条件的反应,才可写出离子方程式。
三、判断溶液中离子共存的规律
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子便不能在同一溶液中大量共存.
(1) 生成难溶物或微溶物:如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。
 (2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-、H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等不能大量共存。
  (3) 生成难电离的物质:如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱或沉淀;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存。
(4) 发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)因在溶液中(特别是在酸性溶液中)发生氧化还原反应而不能大量共存。
(5)形成配合物:如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。
2.附加隐含条件的应用规律
⑴溶液无色透明时,则溶液肯定无有色离子。如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等都有颜色,若无色溶液则说明这些离子不存在。
⑵强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子。
⑶强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子
⑷与水反应的离子,如O2-、N3-、P3-等在水溶液中不存在。
试题枚举
【例1】下列离子方程式正确的是
A.NaHSO3溶液与NaOH溶液反应:HSO+OH-=SO+H2O
B.少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液:CO2+OH-=HCO
C.Fe与盐酸反应产生H2:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
D.氨水和醋酸溶液混合NH3·H2O+CH3COOH=NH+CH3COO-+H2O
解析: 判断离子方程式的正误应注意①是否符合客观实际;②应该用化学式表示的(气体、沉淀、水、弱酸、弱碱、氧化物、单质等)是否写对,应该删掉的离子是否删去;③是否配平,电子转移是否合理.
据此检查各选项,A、D正确.B错,因少量的CO2通入足量的NaOH溶液中,应生成CO.
正确的写法为:CO2+2OH-=CO+H2O
C错.因不符合客观实际,应生成Fe2+.
正确的写法为:Fe+2H+=Fe2++H2↑
答案: AD
【例2.】下列各组离子中,能在强酸溶液里大量共存,并且溶液呈无色透明的是
A.MnO,K+,Na+,SO B.Na+,K+,HCO,Cl-
C.Mg2+,NH,Cl-,NO D.Ba2+,K+,S2-,SO
解析:对于离子能否共存问题:必须考虑两个问题,一看同组离子是否发生反应(复分解或氧化还原),二看是否满足题干要求.
有颜色离子:Fe3+,Fe2+,Cu2+,MnO……
强酸性(或强碱性),说明溶液中除离子组内各离子外,还应有H+或(OH-),典型的氧化性离子(如Fe3+,MnO,Cr2O等)和典型的还原性离子(如Fe2+,S2-,I-,SO等)在溶液中会发生氧化还原反应.据以上分析得此题正确选项为C.
答案:C
【例3】(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,请写出发生反应的离子方程式: 。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2 溶液,请写出此步反应的离子方程式 。
解析:题目要求NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应呈中性,也即要求写出的离子方程式属于下列反应 2NaHSO4 + Ba(OH)2 = 2H2O + Na2SO4 + BaSO4↓。则离子方程式为:2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 ↓ + 2H2O 。若向上述溶液中继续滴加B(OH)2,则有 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓
答案:2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- = BaSO4 ↓ + 2H2O
Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓
考点4 热化学反应的反应热与能量变化
考点聚焦
1.理解化学反应中的能量变化与化学键变化的关系;
2.理解吸热反应、放热反应与反应物及生成物能量的关系;
知识梳理
、 、 一起被称为现代社会发展的三大支柱。
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[讨论]从化学键的断裂与形成的角度出发,解释为什么化学反应中有能量的变化?
化学键的 和 是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。断开化学
键要 能量,而形成化学键则要 能量,一个化学反应是吸收能量还是释放能量则取决于 。当反应物的总能量 (填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为吸收能量;反之,当反应物的总能量 (填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为放出能量。
二、常见的吸热反应和放热反应
化学反应中的能量变化,通常主要表现为 的变化—— 或 。在放热反应中,反应物的总能量 生成物质总能量。在吸热反应中,反应物的总能量 生成物质总能量。
[讨论]
1.有的反应吸热、有的放热,是不是客观世界的总能量也发生相应的增减?
2.举例说明常见的吸热反应和放热反应各有哪些?
3.化学反应中物质的化学能除了转变为热能,还可以转变为电能,那么请问:什么样的化学反应中的化学能才能转变为电能呢?又是如何转化的?
4、 叫做中和热。
试题枚举
【例1】已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A. A的能量一定高于C B. B的能量一定高于D
C. A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D. 该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生
解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化——吸热或放热,当反应物的总能量高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注意的是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。
答案:C
【例2】关于吸热反应的说法正确的是( )。
A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应
解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程,故D正确。
答案D
【例3】下列反应属于吸热反应的是( )
A.Ba(OH)2 8H2O晶体和NH4Cl混合搅拌  
B.盐酸和氢氧化钠混合
C.锌放入稀硫酸中  D.焦炭和水蒸气高温下反应
解析: 酸与碱的中和反应、金属与酸的反应都是放热反应。
答案:AC
【变式】下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热
D.吸热反应在一定条件下也能发生反应
答案:C
【例4】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2 的能量变化是 。
解析: 在氯气中充分燃烧1mol H2 时,要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H2 时会形成2molH—Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。
答案:185kJ
【变式】把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)CO2(g) ( 放热Q1 kJ )
途径Ⅱ:先制水煤气
C(s)+H2O(g) == CO(g)+H2(g) (吸热Q2 kJ)
再燃烧水煤气
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)
试回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径Ⅰ放出的热量_________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)Q1、Q2、Q3的数学关系式是__________________。
(3)由于制取水煤气反应里,反应物所具有的总能量________生成物所具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要_______能量才能转化为生成物,因此其反应条件为______ 。
(4)简述煤通过途径Ⅱ作为燃料的意义:
[答案](1)等于 (2)Q1 = Q3 - Q2 (3)低于 吸收 高温
(4) 固体煤经处理变为气体燃料后,不仅在燃烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染,而且燃烧效率高,也便于输送 。
考点5 氧化还原化学反应
考点聚焦
1. 理解氧化还原反应的本质和特征
2. 从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念
3. 会比较与判断氧化性或还原性强弱
4. 知道常见的氧化剂和还原剂
5. 能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
6. 能配平化学方程式
7. 能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
知识梳理
一、 理解氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的实质是电子的 (包括电子的得失或电子对的偏移),特征是反应前
后 ;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后 是否发生了变化这一特征。
二、 从多个角度理解氧化剂和还原剂等基本概念
概 念 得失氧的角度 化合价变化的角度 电子转移的角度
氧 化 剂 在反应中失去氧的物质 所含元素化合价降低的物质 在反应过程中得到电子的物质
还 原 剂
氧化反应 物质得到氧的反应 物质所含元素化合价升高的反应 物质失去电子的反应
还原反应
氧化产物 ———— 还原剂中所含元素化合价升高以后的对应产物 还原剂中失去电子以后的对应产物
还原产物 ————
氧 化 性 ———— ———— 氧化剂所具有的得到电子的能力
还 原 性 ———— ———— 还原剂所具有的失去电子的能力
判断氧化反应、还原反应及氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物时可抓住下表中的关系:
反应物 变化特点 生成物
还原剂 失、高、氧---氧化反应 氧化产物
氧化剂 得、低、还---还原反应 还原产物
三、氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
[练 习]下列微粒:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、Cl-、S2-、I-、MnO4-、ClO3-、NO3-、SO32-、S、Cl2、Na、H2;其中只有氧化性的是 ;只有还原性的
是 ,既有氧化性又有还原性的是 ;
[思考]如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 性;物质中元素具有最低价,该元素只有 性;物质中元素具有中间价态,该元素既有 又有 性。对于同一种元素,价态越高,则 性越强,价态越低,则 性越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:B>a,还原性:A>b
氧化剂的氧化性越强,则其对应的 产物的还原性则越 ;还原剂的还原性越强,则其对应的 产物的氧化性则越 。
(3)根据金属活动性顺序表
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越 ,其阳离子的氧化性就越 。
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。
(5)根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越 ;
(6)其它条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 ,反之则越弱。
注意:
物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ,与得失电子的 无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为:浓HNO3 >稀HNO3;
同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
四、知道常见的氧化剂和还原剂
在中学化学中,常用作氧化剂的物质有: 、 、 、 、 、
等;常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如 、 、 ,以及 、
、 等。(见人教版必修1第36页)
五、 能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
1、双线桥分析法
要点:①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。
2、单线桥分析法
要点:①单线桥是从还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素;
②线上标明只标明电子的数目,不必写其它内容。
六、化学方程式的配平
1、依据原则:在氧化还原反应中,元素得电子的总数=元素失去电子的总数
或化合价升高的总数=化合价降低的总数
2、配平方法:一标二列三求四配五观六查
具体地说,就是标出反应前后元素的化合价、列出化合价的升降情况、求化合价升降的最小公倍数、根据所求的最小公倍数配出化合价发生变化的物质的系数、用观察法配出所含元素化合价未发生变化的物质的系数、用质量守恒和电荷守恒检查所配结果是否正确。
例: KMnO4+ HCl= KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
系数为:2、16、2、2、、5、8
七、能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂的垢量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算并确定产物。题目解答的方法思路是:首先根据氧化剂与还原剂的质量比求出物质的量之比,分析判断可能的情况,然后再由得失电子数守恒列式求出化合价的变化,即可写出产物的分子式。
试题枚举
【例1】下列反应中,属于非氧化还原反应的是 ( )
A.3CuS+8HNO3 =3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH =5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH =2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7 =2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析:解答此类题的关键是正确判别元素的化合价。
答案:D
【例2】对于反应IBr+H2O=HBr+HIO的说法正确的是( )
A.IBr只作氧化剂 B.IBr只作还原剂
C.IBr既是氧化剂又是还原剂 D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂
解析:解答这一题的关键是正确判别共价化合物IBr、HIO中I、Br元素的化合价。
答案:D
【变式】分析下列变化过程是氧化还是还原,再填空:
①Fe FeCl2 需加____________剂,如____________
②CuO Cu 需加____________剂,如____________
③HCl Cl2 是____________反应,HCl是____________剂
④HCl H2 是____________反应,HCl是____________剂
⑤Fe3+ Fe 需加____________剂,Fe3+具有____________性
解析:解答这一题的关键是分析出同一种元素的化合价变化情况,判断出需要加氧化剂还是还原剂或发生了什么样的反应。
答案:①需加氧化剂,如CuCl2;②需加还原剂,如H2;③氧化反应,HCl是还原剂;
④是还原反应,HCl是氧化剂;⑤需加还原剂,Fe3+具有氧化性
【例3】常温下,在下列溶液中发生如下反应 ①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,则下列反应中能进行的是( )
A.Z2+ A2+—— A3++ Z- B.A3++ Z——— A2+ + Z2
C.XO4-+ A2++ H+—— X2++ A3+ + H2O D.B2+X2++OH———B-+XO4—+H2O
解析:解这一题时先根据氧化还原反应的规律:强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b),正确判断出有关微粒氧化性或还原性的强弱顺序,再将选项项中提供的反应用同样的方法判断后,观察与题给条件得出的结论是否一致,如果说是一致的,则可以发生,否则不能。
答案:A、C
【变式】根据反应(1)~(4),可以判断下列4个物质的氧化性由强到弱的正确顺序是(B )
⑴ Cl2+2KI=2KCl+I2 ⑵ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
⑶ 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ⑷ H2S+I2=S+2HI
A. H2S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2> Fe3+ > I2 > H2S
C. Fe3+ > Cl2 > H2S > I2 D. Cl2>I2>Fe3+> H2S
【例4】用双线桥法分析氧化还原反应:CuO+H2======Cu+H2O
+ ===== +
【例5】G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有以下的转换关系(未配平)
1 G Q+NaCl 2 Q+H2O X+H2
3 Y+NaOH G+Q+H2O 4 Z+NaOH Q+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为
A. QGZYX B. GYQZX C. GYZQX D. ZXGYQ
解析:1为歧化反应(同一反应中同种元素的化合价既有升高又有降低),Q中氯元素的化合价大于G;2中H元素的化合价降低,则氯元素的化合价升高,故X中氯元素的化合价大于Q;3也是歧化反应,Y中氯元素的化合价大于G而小于Q;故Z中氯元素的化合价大于Q,而小于X中氯元素的化合价。
答案:B。
【例6】某一反应体系中共有As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4、H2O六种物质,已知As2S3是反应物之一。(1)写出并配平反应方程式
(2)氧化剂是 、还原产物 ,电子转移数目是 。
解析:由题给As2S3是反应物之一,结合其中As、S元素的化合价分别由+3→+5和-2→+6,化合价都是升高的,可确定As2S3是作为还原剂参与反应且H2SO4、H3AsO4一定是(氧化)产物,那么另外就要找出氧化剂(HNO3)和还原产物(NO),H2O是反应物还是产物,放到最后根据原子数目守恒来确定。
答案:(1)3As2S3+28HNO3 +4H2O =9H2SO4+28NO+6H3AsO4 (2)HNO3、NO;88
【例7】现有Fe、Cu组成的合金,其中Cu、Fe的总物质的量为amol,Cu的物质的量分数为x 。研磨成粉末后,全部投入含bmol硝酸的稀溶液中,微热使其充分反应,还原产物只得到NO。试回答下列问题:
(1)用微粒符号填写下列空白(列举出全部可能的情况)。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
残留固体成分
溶液中的金属离子
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,则b的取值范围是(用a、x表示)________。
解析:按硝酸的量从少到多的顺序,依次发生的总反应为:
①3Fe+8HNO3 =3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ②Cu+8HNO3 =3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
③3Fe(NO3)2 +4HNO3 =3Fe(NO3)3 +NO↑+2H2O
答案⑴
① ② ③ ④ -⑤ ⑥
残留固体成份 Fe、Cu Cu Cu — — —
溶液中的金属离子 Fe2+ Fe2+ Fe2+、Cu2+ Fe2+、Cu2+ Fe2+、Fe3+、Cu2+ Cu2+、Fe3+
(2)
考点6 物质的量与阿伏加德罗常数
考点聚焦
1.掌握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
2.理解阿佛加德罗常数的涵义。
3.掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目,气体体积(标准状况)之间的相互关系。
4.掌握有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。
知识梳理
一、掌握物质的量、阿佛加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
1.1971年,在第十四届国际计量大会上决定用 作为计量原子、分子或离子等微
观粒子的“物质的量”的单位。“物质的量”的符号为 ,实际上表示含有一定数目 的
集合体。
2.1mol任何粒子集体所含的粒子数与0.012kg 中所含的原子数相等,约
为 ,把 叫做 常数,并作为一个 ,符号为 。物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,必须指明粒子的种类并且要用化学式来表示。
[讨论]下列说明是否正确?为什么?
(1)0.5mol氧气 ;(2)0.2mol氢分子 ;
(3)0.3mol钠离子 ;(4)10mol氮 ;
(5)4 mol苹果 。
3.1mol任何粒子集合体都含有 个粒子;而任何粒子或物质的质量在
以 为单位时,其数值都与该粒子的 或 相等。
将 叫做摩尔质量。摩尔质量的符号
为 ,单位常用 或 。
物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)三者之间的关系式是: n=
4.物质体积的大小取决于构成这种物质的 、 和
这三个因素。 叫气体摩尔体积,用符号 表示,常用的单位有 (或)和 。通常将 ℃、 Pa时的状况称为标准状况。标准状况下的气体摩尔体积为 。
中所含的碳原子总数为A
5.在相同的 和 下,相同体积的任何 都含有 的粒子。
[讨论]下列有关气体的叙述中,错误的是( )
A. 不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
B.当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离
C. 一定温度和压强下,气体分子的物质的量决定了它们的体积
D. 在标准状况下,的混合物
[课堂练习](1)标准状况下:22g CO2的体积是 ,其中所含分子数与 gO2相同。
(2)0.01 mol某气体的质量是0.28g,该气体的摩尔质量是 ;在标准状况下,
该气体的密度是 。
(3)相同条件下,CH4与O2的质量比是1:8时二者的体积比是 。
6.以单位 溶液里所含 B的 来表示溶液组成的物理量,叫B的物质的量浓度。符号为 ,常用的单位是 (或 )。
[课堂练习]
(1)2gNaOH溶于水配制成 mL溶液时其物质的量浓度为2mol/L。
(2)现欲配制200mL0.2mol/L Na2SO4溶液,则需要用 mL 1mol/L的Na2SO4溶液加水稀释而成。从稀释而成的溶液中取出10 mL则其中含有的钠离子是 个。
(3)把2.24LHCl气体溶于水,配制成250mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为 ,若其密度为1.1g/mL,则其溶质的质量分数是 %。
二、掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目,气体体积(标准状况下)之间的相互关系,并能根据上述关系图进行有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。
V气体(标准状态)(L)
粒子数(N) 物质的量(n) 物质的质量(g)
V溶液(L)
请你将上述关系图的转化方法标出来。
试题枚举
【例1】如果我们规定12C的相对原子质量为24,且0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),那么下列几种物理量会有变化吗?若有,请说明变化结果。
(1)一个12C原子的质量 (2)阿伏加德罗常数(NA) (3)摩尔质量
(4)O2的相对分子质量 (5)气体摩尔体积 (6)g C2H5OH的物质的量
(7)98%()硫酸的物质的量浓度 (8)44gCO2所含的分子个数
解析:(1)在规定12C的相对原子质量为24时,实际上是把作为相对原子质量的标准从原来用12C质量的1/12,改为1/24,但是单个碳原子的质量并没有因此而发生改变;
(2)原来是以0.012kg12C所含有的碳原子数作为阿伏加德罗常数(即6.02×1023),现在用0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),很明显0.024kg12C中所含的原子个数是0.012kg12C中所含的原子个数的2倍;故阿伏加德罗常数(NA)变为原来阿伏加德罗常数的2倍(即2×6.02×1023);
(3)原来所称摩尔质量,实质上是指1摩尔物质的质量即6.02×1023个微粒集体的质量,当作出了上述规定后,1摩尔所含的粒子数已经变成了原来的2倍,故其质量也就为原来的2倍;
(4) 原来氧分子的相对分子质量=氧分子的质量/12C质量的1/12,现在氧分子的相对分子质量=氧分子的质量/12C质量的1/24,即作为相对原子质量的标准变为了原来的一半,而氧分子的质量是固定的,故氧分子的相对分子质量变为原来的2倍;
(5)气体摩尔体积是指在一定的温度和压强下, 阿伏加德罗常数个气体分子所占有的体积,由于阿伏加德罗常数已经变成了原来的2倍,气体摩尔体积当然也就是原来的2倍了;
(6)根据公式:物质的量(n)=物质的质量(m)/物质的摩尔质量(M),在新的条件下由于摩尔质量变成了原来摩尔质量的2倍,等质量的物质的“物质的量”则等于原来的一半;
(7) 溶质的物质的量浓度(CB)=溶质的物质的量(n)/溶液的体积(V),在单位体积的98%()硫酸中所含溶质——硫酸的质量是不变的,但由(6)中所述可知,其物质的量(n)变成了原来的一半,故物质的量浓度变为原来的0.5倍;
(8) 不论作为相对原子质量的标准如何变化,单个CO2分子的质量并未变化,故一定质量的CO2所含的分子个数是不会发生变化的。
答案:(1)不变(2)变为原来的2倍(3)变为原来的2倍(4)变为原来的2倍(5)变为原来的2倍(6)变为原来的0.5倍(7)变为原来的0.5倍(8)不变
【例2】下列说法中,正确的是( )
A.KOH的摩尔质量是56g B.一个碳原子的质量就是其相对原子质量
C.硫原子的质量就是硫的相对原子质量
D.氦气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
解析:摩尔质量的单位应当是g/mol,而不是g,故A不对;碳原子的相对原子质量是指拿一个碳原子质量除以一个12C原子质量的1/12所得的比值;硫原子的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的比值才是硫的相对原子质量,所以B、C均不对;
答案D
【变式】在一定条件下,16g A和20g B恰好反应生成4.5g D和C。在相同条件下,8g A与15g B反应可生成0.125mol C和D。从上述事实中可推知C的分子量为 。
解析: 根据质量守恒定律可知,16g A和20g B恰好反应时生成4.5g D和31.5gC;在相同条件下,8g A与15g B反应(根据上述反应中A和B的比例关系可知B是过量的)时则应当生成 15.75gC,题目给出的是生成0.125mol C,根据摩尔质量(M)=物质的质量(g)/物质的“物质的量(n)”,可以计算出M=126g/mol,所以C的相对分子质量为126。
【例3】用NA表示阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
B.28g氮气与40g氩气所含的原子数目相等,都是NA个
C.2.3g钠由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA
D.18g重水(D2O)所含的电子数为10NA
解析:]根据摩尔的定义,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数(NA)个微粒,所以A组答案是正确的,氮气是双原子分子,而氩气是单原子分子,28g氮气所含有的原子数为2NA个,40g氩气所含的原子数目是NA个;一个钠由原子变成离子时,将会失去1个电子,2.3g钠为0.1mol,由原子变成离子时失去的电子数为0.1NA;18g重水(D2O)所含的分子为0.9mol,而每个分子所含的电子数为10个,所以18g重水(D2O)所含的电子数为9NA;故答案为AC
【变式】(1)(NH4)2SO4的摩尔质量为 。现有26.4g(NH4)2SO4,则其中含有 molH, 个氧原子、 mol质子;它溶于水时能电离产生 mol铵根离子,这么多铵根离子的质量是 。
(2)计算10克下列物质的“物质的量”(保留小数点后两位)
NaHCO3 SO3
(3)计算出下列物质的质量0.2mol Na2CO3 ;0.3mol NH4HCO3
(4)26.4g(NH4)2SO4中硫元素的质量与 g NaHCO3中所含氧元素的质量相等;与 g NaHCO3中所含的氢原子个数相等。
【例4】有一真空储气瓶,净重500克。在相同条件下,装满氧气后重508克,装满另一种气体X时重511克,则X的相对分子质量为( )
A. 44 B. 48 C. 64 D. 71
解析:本题题给条件应当说是“同温、同压、同体积(同一个真空瓶)”,所以不论装什么气体,里面所含气体的物质的量是相同的,根据物质的量(n)=物质的质量(m)/物质的摩尔质量(M)可以得到计算式:(508—500)/32=(511—500)/ M,所以M=44。
答案:A
【变式】标准状况下,mg气体A与ng气体B所含分子数相同,下列说法不正确的是
A. A与B相对分子质量之比为
B. 同质量的A与B所含分子数之比为
C. 相同状况下,同体积的A与B的质量之比为
D. 标准状况下,A与B的密度之比为
答案:D
【例5】配制250 mL 1.6mol/L NaCl溶液。具体步骤如下:
(1)计算:需 gNaCl。(2)称量:使用的主要仪器是 。
(3)溶解:将称好的NaCl放在 中加适量蒸馏水溶解,并用 加以搅拌。
(4)转移:待溶液冷却到室温后,将其沿玻璃棒注入 中,其中玻璃棒的作用是 。
(5)洗涤:将烧杯和玻璃棒用蒸馏水洗涤 次,并将每次洗涤后的溶液都注入中;其主要目的是 。
(6)定容:将蒸馏水注入 中,直到其中液面接近其刻度 处时,改用 滴加蒸馏水至溶液的 液面正好与刻度线相切。将瓶塞子盖好,反复上下颠倒、摇匀。
【变式1】在配制物质的量浓度溶液时,下列操作出现的后果是(填:“溶液浓度不准确”、“偏低”、“偏高”、“无影响”):
(1)配制氢氧化钠溶液时,称取已吸潮的氢氧化钠固体。_____________。
(2)配制氢氧化钠溶液时,溶液不能澄清,溶质少量不溶解。____________。
(3)配制氯化钠溶液时,容量瓶中有少量水。______________。
(4)定容时,液面上方与刻度相齐时,停止加水。__________。
(5)配制好溶液后,容量瓶未塞好,洒出一些溶液。_____________。
(6)发现溶液液面超过刻度线,用吸管吸出少量水,使液面降至刻度线____________。
答案:(1)偏低 (2)偏低 (3)无影响 (4)偏高 (5)无影响 (6)偏低
【变式2】实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3质量分别为( )
A. 1000mL , 212g B. 950mL , 201.4g C. 500mL , 286g D. 1000mL, 201.4g
解析:由于容量瓶的规格中不可能有950mL,只能选择略大于所需溶液体积的规格(即1000mL),计算溶质的质量时也就按1000mL溶液中所含的溶质。
答案:A
考点7 分散系
考点聚焦
1.知道根据分散质粒子的大小,把分散系分为溶液 、胶体和浊液
2.了解溶液、悬浊液、乳浊液的涵义。
3.了解溶液的组成,溶液形成过程,溶质溶解时的吸热和放热现象;理解溶液中溶质的质量分数的概念。
4.了解饱和溶液、不饱和溶液的概念,知道温度对溶解度的影响及溶解度曲线。
5. 了解胶体的概念及其重要性质和应用。
6. 知道用丁达尔效应区分溶液和胶体。
知识梳理
一、溶液的有关概念
1.溶液:一种或几种物质   到另一种物质里,形成    、    的混合物。
溶液由    、    组成。
2.饱和溶液:一定   下,一定量溶剂中不能            的溶液。溶液是否饱和是相对的,改变   、 、  等因素,不饱和溶液与饱和溶液可以相互转变。
3.溶质的质量分数:用      溶液中所含溶质的       表示的浓度。
溶质的质量分数通常用ω表示,其数学表达式为 :              。
配制一定溶质的质量分数的溶液的操作步骤为①    ②    ③     。现欲配制100g质量分数为10%的的NaOH溶液,需用到的实验仪器有      、
      、     、     (必要时需注明仪器规格)。                       
4.固体溶解度:一定温度下,某物质在100g  里形成    时所溶解溶质的   。溶解度通常用S表示,单位为   。其数学表达式:            。
一般用固体物质在25℃时的溶解度大小来衡量其溶解性:
易溶       ,可溶       ,微溶       ,不溶      。
5.溶解度曲线:                            。
(1)溶解度曲线上的点表示物质 ,溶液所处的状态 。
(2)溶解度曲线下面的的点,表示溶液所处的状态是 状态。
(3)溶解度曲线上面的点,依其数据配制的溶液为对应温度时的 溶液,且该溶质有剩余。
(4)两条溶解度曲线的交点,表示在该点所示的温度下,两种物质的 相等。
如:右图为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。由图可知:
①当温度______时,硝酸钾与氯化钠的溶解度相等。
②当温度______时,氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度。
③图中P点表示KNO3对应的溶液是______
④当温度为10℃时,硝酸钾的溶解度是______ 。
6.结晶:                         。结晶水合物:             。结晶水合物容易失去结晶水,常见的结晶水合物有:
如胆矾(     )、绿矾(     )、明矾(       )、石膏(      )、芒硝(       )等。
7.风化与潮解
(1)风化: 。
①本质:结晶水合物分解。
Na2CO3·10H2O=Na2CO3十10H2O
(无色晶体)   (白色粉末)
  ②现象: 。
(2)潮解: 。 易潮解的物质有:CaCl2,MgCl2,NaOH等。
  ①粗盐易潮解,而精盐不易潮解。这是因为 。
  ②一小块NaOH固体露置在空气中,会逐渐地 → → 。这是因为 。
  ③因为NaOH易潮解,所以用它作干燥剂时常与CaO混合制成碱石灰,以防其潮解。
思考:下列说法是否正确?若不正确,请说明理由。
(1)溶解是一个物理变化过程,溶解过程中没有明显的能量变化。
(2)饱和溶液不一定是浓溶液,但不饱和溶液一定是稀溶液,所以饱和溶液的质量分数一定大于不饱和溶液。
(3)气体的溶解度随温度升高而减小,固体溶解度随温度升高而增大。
(4)某温度下,将一块氯化铵晶体投入饱和的氯化铵溶液中,氯化铵晶体不会发生任何变化。
(5)一定温度时,有晶体析出的溶液一定是饱和溶液。 
二、溶液的有关计算
有关溶液的计算,除了必需掌握溶解度S、溶质的质量分数ω的计算公式外,还必需掌握饱和溶液中,溶解度S、溶质的质量分数ω、物质的量浓度c之间的换算关系:
三、胶体
1.胶体的概念:分散质直径在      之间的分散系。胶体粒子不能通过    ,但能通过      。所以分离胶体与溶液的方法是              。
2.胶体的性质:胶体的性质主要为    运动、      现象和       。
3.胶体的制备:将少量饱和的氯化铁溶液加入沸水中,可制备氢氧化铁胶体。反应方程式如下:                                  。
思考:各举一例说明胶体特性的应用:
(1)丁达尔效应 (2)电泳现象
(3)不能透过半透膜 (4)吸咐性
四、分散系
1.概念:一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物叫做分散系。被分散的物质叫做 ,物质分散于其中的物质叫做 。
2.分散系的比较
分散系种类 溶液 胶体 浊液
水溶液 非水溶液 粒子胶体 分子胶体 悬浊液 乳浊液
分散质粒子 离子或分子 分子 分子或离子的集合体 大分子 巨量分子集合的颗粒 巨量分子集合的液滴
举例 食盐水 碘酒 Fe(OH)3胶体 淀粉溶液 石灰乳 牛奶
分散质粒子直径⑴ 1n m 1nm~100n m 100n m
均一性⑵
稳定性⑶ 久置沉降 久置分层
能否通过滤纸⑷
能否通过半透膜⑸
有无丁达尔效应⑹ —
试题枚举
【例1】右图是M、N两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是
A.t1℃时,N比M的溶解度大
B.温度从t1℃升高到t3℃时,N的饱和溶液中溶质的质量分数将增大
C.M比N的溶解度大
D.N中含有少量M时,可用降温结晶法提纯N
解析:由图可看出,t1℃时N比M的溶解度大, A正确。因N的溶解度随温度的升高而降低,故从t1℃升高到t3℃时N的饱和溶液中溶质的质量分数将减小, B错。温度高于t2℃时M的溶解度大于N,温度低于t2℃时,M的溶解度小于N, C错。N中含有少量M时,可用升温结晶法提纯N,D错。
答案: A
【例2】摩尔质量为M g/mol的某物质的溶解度曲线如图所示,现有t2℃ 300g该物质的溶液,在温度不变时蒸发掉50 g水后,溶液恰好达到饱和,此饱和溶液的密度为ρ g/mL,则饱和溶液的物质的量浓度为____mol/L,若将此饱和溶液降温至t1℃时,析出无水物晶体的质量为______g。
解析:由溶解度曲线可知,在t2时,该物质的溶解度为a2g,
饱和溶液的溶质质量关分数可用下式计算:
再根据物质的量浓度和溶质质量分数的换算公式,求出溶液的物质的量浓度。
由t2℃的溶解度数据可求出溶液的溶质质量分数 =。
溶液的物质的量浓度=
设降温至t1时,析出的晶体的质量为χ
根据公式:100+S(高温)∶S(高温)-S(低温)=高温下饱和溶液质量∶析出晶体质量
(100 +a2)∶(a2-a1)=(300-50)∶χ
χ=250(a2-a1)/(100+a2)g
【例3】A、B两种化合物的溶解度曲线如右图。现要用结晶法从A、B混和物中提取A。(不考虑A、B共存时,对各自溶解度的影响。)
(1)取50克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至20℃。若要使A析出而B不析出,则混和物中B的质量百分比(B%)最高不能超过多少?(写出推理及计算过程。)
(2)取W克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至10℃。若仍要使A析出而B不析出,请写出在下列两种情况下,混和物中A的质量百分比(A%)应满足什么关系式。(以W、a、b表示。只需将答案填写在下列横线的空白处.)
当W<a+b时,A%
当W>a+b时,A% 。
解析:(1)因为在20℃时,A的溶解度为10g,B的溶解度为20g,所以50gA和B的混合物溶于100g热水中,降温至20℃时,要使B不析出,A能析出,则在50g混合物中,B的质量应≤20g,A的质量应≥30g,即在50g混合物中B的质量分数应≤40%。
(2)要使B不析出,B的质量≤b,而A要析出,A的质量应>a。当W<a+b时,只要A>a,即可满足条件,所以A%> 。当W>a+b时,B≤b即可满足条件,所以A%≥
【例4】氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.分散系颗粒直径都在1~100nm之间
B.能透过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
D.呈红褐色
解析:溶液中溶质颗粒直径都小于1nm,胶体中胶粒直径都在1~100 nm之间,前者能透过半透膜,后者不能透过半透膜。加热蒸干时,氯化铁水解为氢氧化铁,灼烧后,氢氧化铁分解为氧化铁,氧化铁溶液呈棕黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色。
答案:C
考点8 元素、核素和同位素
考点聚焦
1.掌握原子的组成和结构。
2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及质量数与质子数和中子数之间的关系
3.理解元素、核素、同位素的概念及其相互关系
4.了解同位素的性质及其应用,掌握核素的表示方法
知识梳理
一、原子结构
1.原子组成
原子可分为 和 两部分,其中原子核又是由 和 构成的
2.构成原子的粒子之间的关系
①核电荷数 = = = 元素的原子序数
思考:哪些微粒的质子总数才等于核外电子总数?
②质量数 = + 数学表达式:A = +
二、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的区别与联系
元素是具有 的同一类原子的总称
核素是具有 和 的一种原子
同一元素的不同 之间互称为同位素
元素、核素、同位素间的关系可用右图表示:
2.原子中各粒子的作用
① 数决定元素种类,同种元素的不同 ,其 数相同 数不同, ② 数和 数共同决定了原子(核素)的种类
③元素的化学性质决定于 和 ,其中 是决定元素化学性质的主要因素
3.同位素的性质及表示方法
同位素的 性质几乎完全相同而 性质不同,若某元素的原子核内有6个质子和6个中子,其核素组成符号为 ,说出核素的一个用途 。
思考:为什么同位素的化学性质几乎完全相同而物理性质不同?
4.同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的研究对象
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
研究对象
试题枚举
【例1】下列说法正确的是  
A.原子核都是由质子和中子构成的
B.质子数相同的粒子其化学性质不一定相同
C.质子数不同的原子其质量数也一定不同
D.质子数相同的微粒,核外电子数一定相同,但化学性质不一定相同
解析:H中只有质子,没有中子,A错;Na、 Na+、 NH4+质子数相同,化学性质不同,B正确D错;质子数不同,但质子数与中子数之和可能相同,C不对;。
答案:B。
【例2】简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示:
① ② ③ 。其中表示质子或电子,表示中子,则下列有
关①②③的说法正确的是 ( )
A.①②③互为同位素
B.①②③互为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的粒子
D.①②③具有相同的质量数
解析:图示可知,①②③是具有相同质子数不同中子数原子
答案: A
【例3】从下列序号中选择填空:
互为同位素的是 ;互为同分异构体的是 ;互为同系物的是 ;
互为同素异形体的是 ;同一物质的是 。
①H216O和H218O ②C60和金刚石 ③C4H10和C12H26 ④
⑤HCOOCH3和CH3COOH ⑥235U和238U
解析:同位素是指质子数相同中子数不同的同一种元素的不同原子,选⑥;同分异构体是指分子式相同结构不同分子,选⑤;同系物是指结构相似,组成上相差若干个CH2的有机分子,选③;同素异形体是指由同种组成的不同单质,选②;④分子式相同,结构也相同,是同一物质。
答案:⑥;⑤;③;②;④。
考点9 原子结构与原子核外电子能级分布
考点聚焦
1.了解原子核外电子的分层排布,掌握能层、能级及其表示。
2.掌握构造原理及核外电子排布规律,掌握1-36号元素的核外电子排布式
3.了解电子云与原子轨道概念,掌握原子轨道数目的判断方法
4.了解能量最低原子、基态、激发态、光谱
知识梳理
一、能层与能级
对多电子原子的核外电子,按 将其分成不同的能层(n);对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的 ;能级类型的种类数与能层数相对应;同一能层里,能级的能量按 的顺序升高,即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
完成下表:各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数
能 层(n) 一 二 三 四 五 六 七
符 号 K L N O P Q
能 级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 5s … ……
最 多 电 子 数 2 2 6 2 … ……
2 18 32 …… 2n2
由表中可知:①各能层最多容纳的电子数为 。
②能级类型的种类数与 数相对应
③s p d f 能级所含轨道数分别为 ,与能级所在能层无关。
二、电子云与原子轨道
1.电子云:电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云是核外电子运动状态的形象化描述,小黑点的疏密表示 。
2.原子轨道:不同能级上的电子出现概率约为 %的电子云空间轮廓图。s电子的原子轨道呈 对称, ns能级各有 个原子轨道;p电子的原子轨道呈 ,np能级各有 个原子轨道,相互垂直(用px、py、pz表示);nd能级各有 个原子轨道;nf能级各有 个原子轨道。各轨道的的形状与所处的能层无关。
三、核外电子排布规律
1.构造原理:绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:
1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s、4d、5p、6s、4f……
构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出,不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图(即轨道表示式)的主要依据之一。
思考:如何快速判断不同能级的能量高低?
2.能量最低原理:能量最低原理:原子核外电子遵循构造原理排布时,原子的能量处于最低状态。即在基态原子里,电子优先排布在 的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。当某能级中的原子轨道处于全充满或半充满状态时能量较低。
3.泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳 个自旋方向 的电子。
4.洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据 轨道,且自旋方向 。
思考:为什么在同一原子中不可能出现运动状态完全相同的两个电子?
四、基态、激发态、光谱
1.基态:最低能量状态。如处于最低能量状态的原子称为基态原子。
2.激发态:较高能量状态(相对基态而言)。如基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级成为激发态原子。
3.光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(基态→激发态)能量,产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
试题枚举
【例1】下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A.原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p能级原子轨道也在增多
D.与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
解析: 电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所包裹,故选项A错误。原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,它表明电子在这一区域内出现的机会大,在此区域外出现的机会少,故选项B错误。无论能层序数n怎样变化,每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直,故选项C错误。由于按1p、2p、3p……的顺序,电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大。
答案: D
【例2】下列有关认识正确的是( )
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n—1
D.各能层含有的电子数为2n2
解析:各能层的能级都是从s能级开始,但不是至f能级结束,如L能层只有2s、2p两个能级,B错误;各能层含有的能级数与能层一致,以C不对;各能层最多容纳电子数为2n2,而不是必须含有的电子数2n2
答案:A
【例3】以下电子排布式表示基态原子电子排布的是( )
A.1s22s22p63s13p3 B.1s22s22p63s23p63d104s1 4p1
C.1s22s22p63s23p63d24s1 D.1s22s22p63s23p63d104s2 4p1
解析:A B C均不符合能量最低原理,选D
答案:D
【例4】人们常将在同一原子轨道上运动的,自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法,错误的是( )
A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”
解析:s p d f 能级所含轨道数分别为1、3、5、7,均为奇数,而电子电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不同的轨道,如两电子占据2p轨道分别占据两个轨道,形成两个未成对电子
答案: B D
【例5】以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语。
结构示意图 电子排布式 电子排布图(轨道表示式)
铁原子 1s22s22p63s23p63d64s2
铁离子 1s22s22p63s23p63d5
⑴铁原子最外层电子数为 ,铁在发生化学反应时,参加反应的电子可能是 。
⑵请你通过比较、归纳,分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。
答案:⑴2 4s上的2个电子或4s上的2个电子和3d上的1个电子
⑵结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。
电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。
轨道表示式:能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况,自旋方向。
【例6】下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_____________是原子由基态转化为激发态时的光谱,图____________ 是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同,请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。
答案:
①③⑤  ②④⑥
考点10 元素周期表
考点聚焦
1.掌握元素周期表的结构。
2.掌握周期表中原子结构和位置、价态、元素数目等之间的关系
3.了解周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律
知识梳理
一、元素周期表的结构
长式元素周期表在编排时将 排在一行,将 排在一列;元素周期表共 个周期,分为 个短周期, 个长周期,第七周期未排满,称为不完全周期;元素周期表共 纵行,分为 个族,其中主族、副族各 个,另有 和 。元素周期表中元素的“外围电子排布”又 称 ,按其差异可将周期表分为 、 、 、 、 五个区, 、 区的元素统称为过渡元素。
思考:1。一、二、三、四周期各包含几种元素?
2.一、二、三、四周期上下相邻的元素核电荷数之差可能是多少?找出其中的规律。
二、元素周期表与原子结构的关系
主族元素的周期序数= ;主族序数= = ;
│主族元素的负化合价│=8-主族序数
三、元素周期表的应用
1.推测某些元素的性质:常见的题型是给出一种不常见的主族元素或尚未发现的主族元素,要我们根据该元素所在族的熟悉元素的性质,根据相似性与递变规律,加以推测。
2.判断单核微粒的半径大小:
思考:单核微粒的半径大小取决于两个因素:① 越多,微粒的半径越大(主要)② 相同时, 越大,微粒的半径越小。
3.判断生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性、还原能力;判断非单质的氧化性强弱及单质间的置换;判断金属与水或酸反应的剧烈程度;判断金属单质的还原性强弱及单质间的置换;判断金属阳离子的氧化能力;判断高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱;判断电极反应。
4.指导人们在一定区域内寻找制备新物质。
试题枚举
【例1】下列关于稀有气体的叙述不正确的是
A.原子的最外层电子数都是8个电子
B.其原子与同周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布
C.化学性质非常不活泼
D.原子半径比同周期VIIA族元素原子的大
解析:稀有气体是零族元素,解题时首先归纳它们的结构及其有关性质的特点。它们原子的特征是最外层电子都达到稳定结构(除He外最外层2个电子外,其余都是8个电子的稳定结构),故A错误。其其原子与下一周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布,故B错误。由于最外层电子达到稳定结构,因此化学性质非常不活泼,C正确。它们的原子半径比同周期VIIA族元素原子的大,在D正确。
答案: AB
【例2】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,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
解析:短周期元素原子形成的离子都具有稀有气体原子的结构,其中阳离子与上一周期稀有气体原子的结构相同,阴离子与同一周期稀有气体原子的结构相同,再根据离子所带电荷数,可确定原子序数为a > b >d>c,B项错误;根据原子半径的递变规律知它们的原子半径为B > A > C > D,A项错误;电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小,C正确;A、B是金属,A排在B的后面,B的还原性强,D错误。
答案:C
【例3】已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中正确的是
A.铍的原子半径大于硼的原子半径
B.氯化铍分子中铍的最外层电子数是8
C.氢氧化铍碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍跟冷水反应产生氢气
解析:铍和硼在同一周期,铍排在硼前面,半径大,A正确;氯化铍分子中铍的最外层电子数应为2,B错;铍和钙在同一族,铍在上面,金属性弱,对应氢氢化物碱性弱,C正确;铍和镁在同一族,铍在上面,金属性弱,与冷水更难反应。
解答:A C
【例4】A、B、C三种元素具有相同的电子层数,它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是A>C>B,则它们的原子序数大小顺序是
A.B>C>A B.B>A>C
C.A>B>C D.A>C>B
解析:某元素的原子非金属性越强,越易得到电子,得到电子后释放的能量也多,由题中所给信息知,A、B、C是同周期元素,且非金属性A>C>B,
答案 D
【例5】A、B、C是周期表中相邻的三种元素,其中A、B同周期,B、C同主族,此三种元素原子最外层电子数之和为17,质子数之和为31,则A、B、C分别为 、 、 。
解析:A、B、C在周期表中的位置可能有以下4种排列方式:
C C A B B A
A B B A C C
① ② ③ ④
质子数之和为31,由4种排列方式可知,A、B、C只能分布在2、3周期,B、C原子序数之差为8,设B质子数为x讨论即可。
答案:N O S
考点11 元素周期律
考点聚焦
1.原子核外电子排布、原子半径、元素主要化合价、元素金属性和非金属性的周期性变化
2.电离能、电负性及其周期性变化
3.元素周期律在周期表中的具体体现
知识梳理
元素周期律
元素的性质随着 的递增而呈周期性变化,这一规律叫做元素律,元素性质的周期性变化的本质原因是 。
二、元素性质周期性变化的具体表现:随着核电荷数的递增,每隔一定数目的元素
①原子半径由大到小;
②主要化合价:正价由+1→+7,负价由-4→-1;
③元素性质:同一周期由前往后金属性 ,非金属性 ,同一主族,由上往下金属性 ,非金属性 ;
④电离能: 态电 性基态原子失去 个电子,转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大,金属活动性越 。同一元素的第二电离能 第一电离能;同一主族,由上往下第一电离能 ,同一周期由前往后电离有 的趋势,但二、三周期中 、 、 和 四种元素的原子第一电离能大于相邻的前后元素的原子,这是因为
⑤电负性:电负性用来描述 ,电负性的大小也可作为 的尺度,在元素周期表中,电负性最大的是 ,金属的电负性一般 1.8;同一周期由前往后电负性 ,同一主族,由上往下电负性 。
试题枚举
【例1】x 、 y为两种元素的原子,x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构,由此可知
A. x的原子半径大于y的原子半径。 B. x的电负性大于y的电负性。
C. x 的氧化性大于y的氧化性。 D. x的第一电离能大于y 的第一电离能。
解析:x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构,则y原子比x原子多一个电子层,y原子半径大,A项错误;x是非金属,y是金属,非金属的电负性大于金属,B项正确;y单质无氧化性,C错误;x是非金属,y是金属,非金属的第一电离能大于金属,D错误。
答案:B。
【例2】1、某元素的电离能(电子伏特)如下:
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
此元素位于元素周期表的族数是
A. IA B. ⅡA C. ⅢA D、ⅣA E、ⅥA F、ⅤA G、 ⅦA
解析:由I5→I6电离能发生突跃,可知该元素的原子外层有5个电子。
答案:E。
【例3】应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测中不正确的是
①Be的氧化物的水化物可能具有两性,②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用均产生氢气,③At单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸,④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱,⑤SrSO4是难溶于水的白色固体,⑥H2Se是无色,有毒,比H2S稳定的气体
A.①②③④ B.②④⑥ C.①③⑤ D.②④⑤
解析:由对角线规律可知Be的化合物性质与Al的化合物性质相似,①对;Tl与Al同一族,金属性比铝强很多,能与盐酸产生氢气,但不能和NaOH溶液作用,②错;卤化银颜色由上往下加深,溶解度减小,③对;Li在氧气中燃烧,产物是Li2O,④错;筛选可知
答案:C
【例4】气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是
A. 1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B. 1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C. 1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D. 1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1
解析:题中A、B、C、D依次为Si、P、S、Ge ;Si和Ge同一族,Si在Ge上方,第一电离能大;Si、P、S为同一周期相邻元素,P的3p轨道半充满,电子能量较低,第一电离能大。
答案:B
【例5】 12.下列是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子是
A.1s22s22p4 B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s2
解析:题中A、B、C、D依次为O、P、Si、Ga ;O的非金属性最强,电负性最大
答案:A
【例6】根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ/mol),回答下面各题。
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2080 4000 6100 9400
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
1.在周期表中,最可能处于同一族的是
A Q和R B S和T C T和U D R和T E R和U
2.下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是
A 硼(1s22s22p1) B 铍(1s22s2) C 锂(1s22s1)
D 氢(1s1) E 氦(1s2)
解析:R、U的最外层电子数均为1,R和U最可能处于同一族;Q第一电离能很大,可能为0族元素
答案:E E
考点12 化学键
考点聚焦
1.掌握化学键的类型,理解离子键与共价键的概念
2.掌握极性键和非极性键判断方法
3.了解键参数,共价键的主要类型δ键和π键
4.掌握原子、离子、分子、离子化合物的电子式,用电子式表示物质的形成过程
5.等电子原理
知识梳理
一、化学键的概念及类型
1、概念: ,叫做化学键,根据成键原子间的电负性差值可将化学键分为 和 。旧的化学键的断裂和新的化学键的生成是化学反应的本质,也是化学反应中能量变化的根本。
2、离子键与共价键比较
键型 离子键 共价键
(1)概念
(2)成键微粒
(3)形成条件
(4)用电子式表示形成过程
思考:1.离子键、共价键分别存在于哪些种类的物质中?
2.写出下列微粒的电子式:Al Mg2+ O2- OH- NH4+ CaCl2 CO2
二、共价键的类型
非极性共价键: 元素的原子间形成的共价键,共用电子对 偏向任何一个原子,各原子都 ,简称
极性共价键: 元素的原子间形成的共价键,共用电子对偏向电负性 较 的一方,简称
δ键:δ键的特征:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为 。常见的δ键有“s-sδ键”、 、 。
π键:π键呈 对称,常见的有“ π键”
思考:如何判断δ键和π键?δ键和π键的稳定性如何?
三、键参数
键参数包括 、 、 ;其中 、 是衡量共价稳定性的参数,通常键长越 ,键能越大,表明共价键越稳定;共价键具有 性, 是描述分子立体结构的重要参数,分子的立体结构还与 有一定的关系。
四、等电子原理
、 相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的,这叫做等电子原理。
试题枚举
【例1】关于化学键的下列叙述中,正确的是
A.离子化合物中可能含有共价键
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.共价键只能存在于化合物中
解析:离子键只存在于离子化合物中,共价键可存在于离子化合物、共价化合物以及某些单质中
答案: A
【例2】下列化合物中既存在离子键,又存在极性键的是  
A.H2O B.NH4Cl C.NaOH D.Na2O2
解析:水分子中只有H-O键,是极性键,无离子键,排除A项;NH4Cl中NH4+和Cl-间是离子键,NH4+内N和H原子以极性键结合,B项正确;NaOH中Na+和OH-以离子键结合,OH-内H和O之间以极性键结合,C项正确;Na2O2中Na+和O22-以离子键结合,O22-内有非极性键,排除D项。
答案:B C。
【例3】下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A.光气(COCl2) B.六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼
解析:分子中的原子是否满足8电子结构,决定于中心原子的最外层电子数和形成共价键的数目
答案:A
【例4】对δ键的认识不正确的是( )
A.δ键不属于共价键,是另一种化学键
B.S-Sδ键与S-Pδ键的对称性相同
C.分子中含有共价键,则至少含有一个δ键
D.含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同
解析:共价键包括δ键和π键,δ键不管是S-Sδ键、S-Pδ键还是P-Pδ键都是轴对称的,π键不够稳定,必须与δ键共存
答案:A
【例5】下列分子中,键能最小的是
  A.F2   B.Br2   C.Cl2   D.N2
解析:N2中含有一个三键,键能较大;F2、Br2、Cl2中只有一个单键,键能小,F2分子中电子“密度”大,F原子间斥力大,键能最小
答案:A
【例6】能够用键能解释的是(    )
  A.氮气的化学性质比氧气稳定
  B.常温常压下,溴呈液体,碘为固体
  C.稀有气体一般很难发生化学反应
  D.硝酸易挥发,硫酸难挥发
解析:键能的大小影响键的稳定性,影响的是物质的化学性质(稳定性)
【例7】与NO3-互为等电子体的是(    )
  A.SO3  B.BF3  C.CH4  D.NO2
解析:等电子体要求原子总数相同、价原子总数相同,C、D原子总数不同,A价原子总数不同,选B
答案:B
考点13 分子间作用力与氢键
考点聚焦
1.掌握分子间作用力的本质及分子间作用力与化学键的区别
2.掌握影响分子间作用力的因素,了解分子间作用力对物质性质的影响
3.了解氢键及氢键对物质性质的影响
知识梳理
一、分子间作用力
1.概念:分子间作用力又称 ,是广泛存在于分子与分子之间的较弱的电性引力,只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用存在。
2.影响分子间作用力大小的因素:
(1)组成与结构相似的物质,相对分子质量 ,分子间作用力越大
(2)分子的极性越大,分子间作用力
(3)分子的空间构型:一般来说,分子的空间型越对称,分子间作用力越小
3.分子间作用力对物质性质的影响
分子间作用力主要影响物质的物理性质,如 、 等
二、氢键
氢键是除范德华力外的另一种 ,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与 中电负性很强的原子之间的作用力;氢键不仅存在于分子与分子之间,也可存在于分子内。与化学键相比,氢键是一种较弱的作用力,但比范德华力大。
试题枚举
【例1】下列变化中,不存在化学键断裂的是
A.氯化氢气体溶于水
B.干冰气化
C.氯化钠固体溶于水
D.氢气在氯气中燃烧
解析:氯化氢气体溶于水,电离出H+和Cl-,原有的共价键被破坏;氯化钠固体溶于水,氯化钠固体中不能自由移动的Na+和Cl-变成能够自由移动,原有的离子键被破坏;干冰是由分子构成的,气化时只要克服分子间作用力,不要破坏分子内的化学键;氢气在氯气中燃烧是化学变化,必然有化学键的断裂。
答案: B
【例2】下列实验事实不能用氢键来解释的是  
A.冰的密度比水小,能浮在水面上
B.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D.H2O比H2S稳定
解析:氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则排列,空间利用率低,密度小;氢键使接近沸点的水蒸气中含有少量(H2O)2;邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,而对羟基苯甲醛存在分子间氢键,增大了分子间作用力,沸点较高。H2O比H2S稳定是因为H-O比H-S稳定
答案:D。
【例3】下列物质中分子间能形成氢键的是
A.N2 B.HBr C.NH3 D.H2S
解析:A-H……B,A、B为N、O、F
答案:C
【例4】试从不同角度解释:乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)的化学组成均为C2H6O,但乙醇的沸点为78.5℃,而二甲醚的沸点为-23℃?
解析:乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)的化学组成相同,两者的相对分子质量也相同,不同的是二者的极性、对称性不同,且乙醇能满足氢键的形成条件,从不同点加以解释。
答案:①乙醇的极性强,分子间作用力大,沸腾时需要提供更多的能量去破坏分子间作用力②乙醇分子之间能形成氢键,使分子间产生了较强的结合力,沸腾时需要提供更多的能量去破坏分子间氢键,而二甲醚分子间没有氢键,上述两点使乙醇的沸点比二甲醚的高。
考点14 分子结构与性质
考点聚焦
1.了解常见分子的结构、空间构型
2.了解价层电子对互斥模型、杂化轨道理论,能够运用VSEPR模型、杂化轨道理论分析简单分子立体结构
3.了解配合物理论,知道常见配合物
4.极性分子和非极性分子,相似相溶原理
5.手性、无机含氧酸的酸性
知识梳理
一、价层电子对互斥模型
价层电子对互斥模型把分子分成两大类:一类是 ,如CO2、CH4等,其立体结构可用 周围的原子数n灰预测,如ABn,n=2,
形,n=3, 形,n=4, 形;另一类是 的分子。
二、杂化轨道理论
杂化轨道理论要点:
①只有 原子轨道才能杂化
②原子轨道杂化时,轨道 不变,轨道的形状发生变化
③原子轨道杂化后总能量比原有轨道能量之和降低
④杂化轨道只于形成δ键
⑤sp杂化轨道夹角 ,sp2杂化轨道夹角 ,sp3杂化轨道夹角 。
思考:怎样判断有几个轨道参与了杂化?
三、配合物
某一分子离子提供孤对电子, 提供空轨道形成的特殊一种的 叫配位键,
通常把 的化合物称为配位化合物,简
称配合物,过渡金属易形成配物。
四、极性分子和非极性分子,相似相溶
正电中心和负电中心不重合的分子叫 分子,分子的极性来自化学键的极性,只含非极性键的分子一定是非极性分子;含有极性键的分子是否具有极性可根据极性键的极性的 是否等于零来判断。
思考:为什么BF3是非极性分子而NH3是极性分子?
非极性溶质一般易溶于 ,极性溶质一般易溶于 ,这一经验
规律叫做“相似相溶”,若溶质与溶剂分子能形成氢键,则溶解性好。
五、手性、无机含氧酸的酸性
具有完全相同的组成的原子排列,但互为镜像,在三维空间不能重叠的分子,互称为
。有手性异体的分子叫手性分子。
思考:形成手性异构的条件?
无机含氧酸的酸性:
通常在无机含氧酸中非羟氧的数目 ,酸性越强;对于同一种元素的含氧酸,
该元素的 越高,含氧酸酸性越强。
试题枚举
【例1】下列分子的立体结构,

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