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化学基本理论复习三 专题五
化学反应速率和化学平衡
  [知识规律总结]
  一、化学反应速率
  1、概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
  2、表示方法:
  3、单位:mol/(L·s);mol/(L·min)
  4、同一化学反应用不同的物质表示时,该反应的化学反应速率可能不同。化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比。
  二、影响化学反应速率的因素
  1.内因:
  反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同)。
  2.外因:
  (1)浓度:浓度大,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。
  (2)温度:温度越高,反应速率越快(正逆反应速率都加快)。
  (3)压强:对于有气体参与的化学反应,反应体系的压强增大,反应速率增大(正逆反应速率都增大)。
  说明:
  压强的改变是通过改变反应体系的浓度起作用的,如:①缩小或增大反应体系的容积;②保持容积不变时向反应体系中加入反应物或减少反应物等。但:若保持体系容积不变,向反应体系加入惰性气体时化学反应速率不变。
  (4)催化剂:改变化学反应速率(对于可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
  三、化学平衡的概念
  一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态。
  可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
  要从以下几个方面理解化学平衡:
  1.“等”
  处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的本质。
  2.“定”
  当一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要特征。
  3.“动”
  指化学反应达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
  4.“变”
  任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关),而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始而达到平衡,也可以从逆反应方向开始而达到平衡)。当外界条件变化时,原来的化学平衡被打破,在新的条件下建立起新的化学平衡。
  四、化学平衡的移动——勒夏特列原理
  如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。具体见表5—1。
外界条件对化学平衡的影响
改变影响平衡的一个条件 化学平衡的移动 化学平衡移动的结果
增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小,但比原来大
减小反应物浓度 向逆反应方向移动 反应物浓度增大,但比原来小
增大生成物浓度 向逆反应方向移动 生成物浓度减小,但比原来大
减小生成物浓度 向正反应方向移动 生成物浓度增大,但比原来小
增大体系压强 向气体体积减小的方向移动 体系压强减小,但比原来大
减小体系压强 向气体体积增大的方向移动 体积压强增大,但比原来小
升高温度 向吸热方向移动 体系温度降低,但比原来高
降低温度 向放热方向移动 体系温度升高,但比原来低
  掌握其适用范围:不仅适用于化学平衡,还适用于溶解平衡、电离平衡、水解平衡等,只要与平衡有关的事实均可用该原理解释。
  五、影响化学平衡的条件
  1.浓度
  在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度,或减小生成物的浓度,都可以使平衡向着正反应方向移动;增大生成物的浓度,或减小反应物的浓度,都可以使平衡向着逆反应方向移动。
  2.压强
  有气体参与的可逆反应,在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
  应特别注意:
  ⑴ 压强对化学平衡的影响是通过改变浓度实现的。若压强改变但体系浓度不变,则平衡不移动。如:在容积和温度均不变情况下,向反应体系中加入惰性气体,虽然此时压强改变了,但,反应体系浓度未变,所以,平衡不移动。
  ⑵ 在有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有变化,如
   
    在这种情况下,增大或减小压强都不能使化学平衡移动。
  ⑶ 改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎无影响。因此平衡混合物都是固体或液体时,改变压强不能使化学平衡移动。
  3.温度
  在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
  说明:
  使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的,所以平衡不移动。但应注意。虽然催化剂不使化学平衡移动,但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。
  下表是对一种具体反应的分析:
  对于反应 (正反应为放热反应),外界条件对化学反应速率、转化率的影响如下:
改变条件 改变条件的瞬间v(正)、v(逆)的变化及关系 达到新平衡的过程中v(正)、v(逆)的变化 反应物的转化率
增加反应物A的浓度 v(正)增大,v(逆)不变 v(正)减小,v(逆)增大 A下降,B提高
增加生成物C的浓度 v(正)不变,v(逆)增大 v(正)增大,v(逆)减小 A、B都下降
增大压强 v(正)、v(逆)均增大,但若
①m+n>p+q,v(正)增大得多
②m+n=p+q,v(正)、v(逆)增大幅度相同
③m+n②v(正)、v(逆)不改变
③v(正)增大,v(逆)减小 ①A、B均提高
②A、B均不变
③A、B均下降
升高温度 v(正)、v(逆)均增大但v(逆)增大得多 v(正)增大,v(逆)减小 A、B均减小
催化剂 v(正)、v(逆)同等增加 v(正)、v(逆)不改变 A、B都不变
  下面是条件改变时,化学反应速率的变化与新平衡建立的过程中几种典型曲线:
  
  
  下面是条件改变时速率与平衡变化的图像
  1)其他条件不变,只改变浓度:
  
 移动原因 增大[反应物]  增大[生成物]     减小 [反应物]    减小[生成物]
 速率变化 υ正瞬时↑    υ逆瞬时↑      υ正瞬时↓≠0    υ逆瞬时↓≠0
  υ逆从平衡点逐渐↑ υ正从平衡点逐渐↑  υ逆从平衡点逐渐↓  υ正从平衡点逐渐↓
      υ正,>υ逆,    υ逆,> υ正,       υ逆,>υ正,    υ正,>υ逆,
 移动方向  正向       逆向         逆向        正向
 最终  υII >υI       υII >υI       υII <υI      υII <υI
  2)其他条件不变,只改变温度
  
移动原因   升温      升温         降温        降温
正反应热效应 吸热      放热         吸热        放热
速率变化 υ吸υ放同时↑   υ吸υ放同时↑      υ吸υ放同时↓    υ吸υ放同时↓
      υ吸,>υ放,   υ吸,>υ放,       υ吸,<υ放,     υ吸,<υ放,
移动方向   正向      逆向         逆向        正向
最终   υII >υI     υII >υI        υII <υI      υII <υI
 3)其他条件不变,只改变压强(适用于有气体参加的反应)
 
移动原因   加压     加压        减压         减压
正向体积变化 减小     增大        增大         减小
速率变化 υ正υ逆同时↑   υ正υ逆同时↑    υ正υ逆同时↓     υ正υ逆同时
      υ正,>υ逆,   υ逆,>υ正,     υ正,>υ逆,     υ逆,>υ正,
 移动方向    正向     逆向        正向         逆向
  最终    υII >υI     υII >υI      υII <υI        υII <υI
特例:对于反应前后气体体积不变的反应:H2(气)+I2(气) 2HI(气)
加压             减压
4)催化剂:催化剂只改变化学反应速率,不能使平衡移动。
六、等效平衡的规律
  在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡,此类平衡有以下规律:
  1.在定温定容条件下
  ⑴ 对于两边气体分子数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同,则两平衡等效。
  ⑵ 对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同,则两平衡等效。
  2.在定温定压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成方程式同一半边的物质的物质的量时与起始所给物质对应成比例,则达平衡后与原平衡等效。
  七、化学平衡的有关计算
  有关化学平衡的计算包括:求平衡时各组分含量,平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量,某物质的化学计量数等。解这类试题时要用到下列方法或规律:
  (1)化学平衡计算的基本方法是“始”、“变”、“平”三段分析法。如:
     
  起始   a   b      0    0
  变化  —x      
  平衡  a—x       
 说明:
  a、b表示反应物的物质的量或反应物的浓度或同温同压下气体的体积。
  (2)化学平衡计算中用到的基本关系与定律:
  ①各物质变化浓度之比=反应式中的化学计量数之比;
  ②反应物转化率=其消耗浓度与起始浓度之比;
  ③平衡时某组分体积分数=该组分在平衡混合物中的物质的量的分数;
  ④阿伏加德罗定律及其推论。
  (3)同一物质参与两个化学平衡的计算:
  要利用“同一物质”在反应②中的起始浓度=反应①中的平衡浓度的关系,进行两次三 段分析或逆向推算。
  (4)改变平衡条件时,气体的平均相对分子质量( )变化的规律:
  ①体系中若全为气体,据 直接判断;
  ②体系中若有固体或液体,当气体的物质的量不变时,据上式判断;当气体的物质的量改变时,则须根据混合气体中各组分气体体积比计算。
  [思维技巧点拔]
  解题一般方法:
  1.牢固掌握有关的概念与原理,尤其要注意:外界条件的改变对一个可逆反应来讲,正逆反应速率如何变化,化学平衡如何移动,在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。
  2.对于化学反应速率的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:
  (1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。
  (2)看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物;一般生成物多数以原点为起点。
  (3)抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放),在速率一时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度时,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度时,v(正)突变,v(逆)渐变。
  (4)注意终点。例如在浓度一时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。
  3.对于化学平衡的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:
  (1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。
  (2)紧扣可逆反应的特征,看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
  (3)看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。
  (4)看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
  (5)先拐先平。例如,在转化率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
  (6)定一议二。当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
  4.几种平衡图像
  对于反应mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气);△H=-Q
  ⑴转化率-时间
    
  ⑵含量-时间图
    
  ⑶转化率-温度-压强图
  
  
  ⑷含量-温度-压强图
  
  
  [例1]  如图 1中I、II、III分别代表反应①③、②、④,则Y轴是指(  )
  
  A.平衡混合气中一种生成物的百分含量
  B.平衡混合气中一种反应物的百分含量
  C.平衡混合气中一种生成物的转化率
  D.平衡混合气中一种反应物的转化率
  [解析]
  该题要求能够运用勒夏特列原理逆向思维,当压强增大时,反应①③的平衡均右移,而I曲线为增大趋势,(A)、(D)符合题意;反应②所对应的II曲线无变化,平衡不移动故与该题的解无关;反应④在增大压强时平衡逆向移动,III曲线为减小趋势,(A)、(D)符合题意。
  答案:AD
  [例2]  由可逆反应测绘出图像如图2,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是(  )
  A.反应物中一定有气体   B.生成物中一定有气体
  C.正反应一定是放热反应  D.正反应一定是吸热反应
[解析]
  定一议二。温度不变时,增大压强,生成物的百分含量降低,说明平衡逆向移动,逆向为体积缩小方向,而题中未给出具体的可逆反应,但是可以确定生成物中一定有气体;压强不变时,升高温度,生成物的百分含量增大,说明平衡正向移动,正向为吸热反应;
  答案:BD
  [例3] 在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应 达到平衡时,C的浓度为w mol·L—1,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为w mol·L—1的是(  )
  A.4molA和2molB
  B.3molC+1molD+1molB
  C.2molA十1molB十3molC十1molD
  D.3molC十1molD
  解析:
  题干只给出起始状态中A和B的物质的量而没有给出平衡状态时各物质的量,选项也只给出各起始配比,似乎无从下手。如果用“极限思维方法”,根据守恒原理。在温度体积不变的情况下,只要起始状态完全相同,即可达到同一平衡状态,认为两种起始状态等效。
  现将选项所给配比逐一与题干配比对照。选项A起始配比为题干的2倍,不符合题意,选项C起始配比中,如果将3molC和1molD全部转化为A、B后,也与选项A等效,同理分析只有选项D符合题意。
  答案:D
  [例4]Ⅰ恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
  
  (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为_______mol。
  (2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为_________mol。
  (3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol。则x=___mol,y=____mol。平衡时,B的物质的量______ (选填一个编号)。
  (甲)大于2mol  (乙)等于2mol
  (丙)小于2mol  (丁)可能大于、等于或小于2mol
  作出此判断的理由是________________。
  (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是___________。Ⅱ若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
  (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与(1)小题中的a进行比较______(选填一个编号)。
  (甲)a<b    (乙)a>b
  (丙)a=b    (丁)不能比较a和b的大小
  作出此判断的理由是______________。
  答案:
  (1)1—a
  (2)3a
  (3)2  3—3a   丁
     若3a>1,B的物质的量小于2mol;若3a=1,B的物质的量等于2mol;若3a<1,B的物质的量大于2mol。
  (4)
  (5)乙
   因为(5)小题中容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)
小题容器中的压力,有利于逆向反应,故在平衡后a>b。
  提示:⑶中的x值可把y的值代入求得。
化学反应速率及化学平衡典型题型 专题六
  一、关于等效平衡问题及解题思路
  1.等效平衡的含义:
  在相同条件下,对同一可逆反应,不论反应途径如何,均能达到同一平衡状态,即平衡时相应组分的含量(体积分数、质量分数)相同,这样的化学平衡称为等效平衡。
  2.等效平衡的分类
  1)恒温恒容,且反应前后气体分子数改变的等效平衡
  恒温恒容条件下,只要通过化学计量数比将投料量换算成同一边物质的物质的量与原投料量相同,则二者等效。
  例1.在一固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡,c的浓度为w mol/L。若维持容器体积和温度不变,下列四种配比作为起始物质,达平衡后,c的浓度仍为w mol/L的是(  )
  A. 4 mol A +2 mol B
  B. 1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D
  C. 3 mol C+1 mol D +1 mol B
  D. 3 mol C+1 mol D
  【分析与解答】
  根据题意:
  2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应1)<==> 2A(g)+B(g)==3C(g)+ D(g)(反应2)
  2mol 1mol   0  0         0   0  3mol  1mol
  2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应3)<==> 2A(g)+B(g)== 3C(g) + D(g)(反应4)
  1mol 0.5mol  0  0         0   0  1.5mol 0.5mol
  在恒温恒容下,反应(1)的浓度和压强均是反应(3)的2倍,不满足条件相同,显然不等效,若要变成等效,有两条途径:
  ①对反应(3)增加1molA和0.5 molB,使投料量与反应(1)相同。
  ②因反应(3)与反应(4)等效,增加1.5molC和0.5 molD相当于增加1molA和0.5 molB,使投料量与反应(1)相同。则反应(3)变成
  2A(g)+B(g)==3C(g)+D(g) (反应1)<==> 2A(g) + B(g) == 3C(g) + D(g)(反应3)
  2mol 1mol   0  0        1mol  0.5mol  1.5mol 0.5mol
  所以,以3 mol C+1 mol D或以1mol A+0.5 mol B+1.5mol C+0.5 mol D作为起始物质均可形成与反应(1)等效的平衡。
  【正确答案】BD
  2)恒温恒容,且反应前后气体分子数不变的等效平衡
  只要投料量与原平衡的投料量成比例,即为等效平衡
  例2.恒温恒容下,可逆反应2HI H2+I2(气)达平衡。下列四种投料量均能达到同一平衡,请填写:
起始状态物质的量n/mol 平衡时HI的物质的量n/mol
H2 I2 HI
1 2 0 a
① 2 4 0
②   1 0.5a
③ m g(g≥2m)  
  【分析与解答】
  ∵题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a<==>2:4:2a
  ∴n(HI)平衡=2a
  根据反应:2HI H2+I2(气),起始状态1mol HI<==>0.5molH2+0.5molI2
  根据题干n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=1:2:a
  则 n(H2)起始:n(I2)起始:n(HI)平衡=0.5:1:0.5a
  则H2和I2原有物质的量应为0和1-0.5=0.5mol
  设起始HI为x mol
  ∵x mol HI<==>0.5x molH2+0.5x molI2
  ∴n(H2)起始=(m+0.5x) mol
  n(I2)起始=(g+0.5x) mol
  又∵n(H2)起始:n(I2)起始=(m+0.5x): (g+0.5x)=1:2
  ∴x=2(g-2m)
  设n(HI)平衡为ymol,
  则n(I2)起始: n(HI)平衡=2:a= (g+0.5x):y
  ∴y=(g-m)a
  【正确答案】
起始状态物质的量n/mol 平衡时HI的物质的量n/mol
H2 I2 HI
1 2 0 a
① 2 4 0 2a
② 0 0.5 1 0.5a
③ m g(g≥2m) 2(g-2m) (g-m)a
  3)恒温恒压下的等效平衡
  只要按化学计量数换算成同一边的物质的量与原投料量成比例,则二者等效。
  二、关于化学平衡计算
  1.基本关系式(阿伏加德罗定律及推论)
  同T同P: n1/n2=V1/V2   (n:气体物质的量 V:气体的体积)
  同T同P: M1/M2=ρ1/ρ2 (M:气体相对分子量 ρ:气体的密度)
  同T同V: P1/P2=n1/n2   (n:气体物质的量 P:气体的压强)
  基本公式:m=ρV  n=m/M
  2.转化率(针对反应物而言)
  
  3.三个浓度的关系
  反应物:起始浓度— 转化浓度= 平衡浓度
  生成物:起始浓度+转化浓度 = 平衡浓度
  4.书写格式
  例3. 在2L密闭容器中,充入1 mol N2和3mol H2,一定条件下发生合成氨反应,2min时达到平衡。测得平衡混合气中NH3的体积比为25%,求:
  1)υ(H2)  2) N2的转化率  3) H2在平衡时的体积分数  4) 平衡时容器的压强与起始时压强之比
  解:
  设N2转化的物质的量是x。
    N2+3H2 2NH3
  起  1 3     0
  转  x 3x    2x
  平 1-x 3-3x   2x
  ∵NH3%=[2x/(1-x+3-3x+2x)]×100%=25%
  ∴2x/(4-2x)=1/4
  ∴x=0.4mol
  υ(H2)=3×0.4mol/(L×2min)=0.3mol/(L·min)
  N2的转化率=(x/1mol)×100%=40%
  H2%=[(3-3x)/(4-2x)] ×100%=56.25%
  P/P0=n/n0=(4-2x)/4=4:5
  例4.将固体NH4I置于密闭容器中,某温度下发生下列反应:
  NH4I(s) = NH3(g)+HI(g)  2HI(g) H2(g)+I2(g)。平衡时[H2]=0.5mol/L,[HI]=4mol/L则[NH3]为(  )
  A. 3.5mol/L   B. 4mol/L   C. 4.5mol/L   D. 5mol/L
  解:
    NH4I(s) = NH3(g)+HI(g)    2HI(g) H2(g)+I2(g)
  起  未知     0   0    起   x     0    0
  转  x       x   x   转   2y     y    y
  平  -       x   x   平   x-2y    y    y
  ∴y=0.5mol/L  x=5mol/L
  ∴[NH3]=x=5mol/L
  三、关于等效模型问题及其解题思路
  在化学平衡中经常会遇到对已达平衡的某反应继续投入一定量的反应物或生成物,再次达到平衡后求其压强、转化率、浓度等与第一次平衡时的比较。一般解题思路是在这两次反应中建立一个中间状态,此中间状态和第一次反应达到的平衡为等效平衡,和第二次反应之间有明确的移动关系和相关量的变化,可通过中间状态的移动来判断改变条件后的移动方向和相关量的变化。
  例5.一定温度下,将2mol PCl3和 1mol Cl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2 PCl5。各物质均为气态。达平衡后,PCl5为0.4mol。若此时再移走1mol PCl3 和0.5mol Cl2,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为(  )
  A.0.4mol   B.0.2mol   C.0.2  【分析与解答】
  对原平衡移走1mol PCl3 和0.5mol Cl2,相当于起始投料量减为原投料量的一半,若平衡不移动,PCl5的物质的量应为0.2mol。但移走反应物即减小物质的量,相当于减小浓度(减压)或增大容积,平衡向增大压强的方向进行,所以平衡左移,PCl5消耗更多,其平衡物质的量<0.2mol。
  例6.体积相同的甲乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2、O2,使压强刚好与外界相等。在相同温度下,发生2SO2+O2 2SO3并达到平衡。在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变。若甲容器中SO2的转化率为P%,则乙容器中SO2的转化率为(  )
  A.=P%    B.>P%    C.  【分析与解答】
  该反应是体积减小的反应,等温等压过程达到的平衡I体积比等温等容过程达到的平衡II体积要小,从平衡II到平衡I要减小体积,相当于加压,平衡右移,SO2的转化率上升,结果> P%。此处平衡II相当于中间状态。
  【正确答案】B
  四、关于化学平衡图象
  解速率平衡图象题的六点注意:
  ①看坐标系,确定纵、横坐标所代表的含义。
  ②分析反应的特征,搞清正反应方向是吸热还是放热;体积增大还是减小、不变;有无固体或纯液体物质参加或生成等。
  ③分清楚自变量和因变量,弄明白始态、终态。必要时建立中间变化量以便使二者联系,并与勒沙特列原理挂钩。
  ④看清三点(起点、拐点、终点),分清极值、最值,比较斜率,把握曲线的变化趋势。
  ⑤定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
  ⑥检验结论是否正确。
  例7.A(g)+B(g) C(g)+Q平衡后,若使温度由T1升到T2,(其他不变),则υ正与υ逆的变化曲线是(  )
  
  【分析与解答】
  本题为改变条件对速率的影响,升温,正、逆反应速率都增大,对A(g)+B(g) C(g)+Q,逆反应速率增大的更快。所以A正确。
  例8.对于可逆反应A(g)+B(g) C(g)+Q,下列各图中表示的生成物C的百分含量(C%)与时间t的关系正确的是(  )
  
  【分析与解答】
  温度高速率快,所以斜率大的直线应代表高温条件,排除AD。反应A(g)+B(g)==C(g)+Q正向为放热反应,升温反应逆向移动,C%降低,所以C正确。
  【参考练习】
  1. 在恒温恒容的密闭容器中,充入物质的量之比为1:4的N2和H2。一定时间后达到平衡时N2和H2的物质的量之比恰好为1:5。计算:
  1)平衡时混合气体中NH3的体积分数。
  2)NH3的产率。
  3)平衡时气体的压强与起始压强之比。
  2.取1 mol A 和a mol B发生A+aB bC反应(A、B、C均为气态物质),当A的转化率为50%时,同温同压下测得混合气体的密度是原来的4/3,则a、b的数值可能是(  )
  A.a=1、b=4  B.a=3、b=3  C.a=2、b=3  D.a=3、b=2
  3.一定混合气体在密闭容器中发生下列反应mA(g)+nB(g) pC(g)。平衡后 ,在一定温度下,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡后,C的浓度为原来的1.9倍。若压缩过程中温度保持不变,则下列说法正确的是(  )
  ①m+n>p  ②A的转化率下降  ③平衡逆向移动  ④C的体积分数增加
  A.①     B.①④     C. ②③    D. ④
  4.一定温度下,在固定容积的密闭容器中发生可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g),测得平衡时n(A):n(B):n(C)=3:3:1。保持温度不变,以3:3:1的体积再充入A、B、C,下列变化正确的是(  )
  A.充入时体系压强先增大后逐渐减小
  B. 达到新平衡后混合物密度不变
  C. 达到新平衡后C的体积分数减小
  D. 刚充入时υ正增大,υ逆减小
  E. 达到新平衡后n(A):n(B):n(C)=3:3:1
  5.对于可逆反应AB3(g) A(g) +3B(g)-Q,下列图象正确的是(图中AB3%为百分含量,V为反应速率,T为温度,t为时间)(  )
  
  6.2NO+O2 2NO2+Q,NO的最大转化率与温度的关系图上标有A、B、C、D、E五点,其中表示未达到平衡状态且υ正>υ逆的是(  )
  7.可逆反应X(g) +Y(g) 2Z(g)+Q,若反应开始经t1秒后达到平衡,又经过t2秒后,由于反应条件的改变使平衡破坏,到t3秒又达到平衡,如图所示,试分析,从t2到t3秒曲线变化的原因是(  )
  A. 增大了X或Y的浓度
  B. 使用了催化剂
  C. 增大了反应体系的压强
  D. 升高了反应的温度
  【参考答案】
  1.1)25%  2)50%    3)4:5
  2.D     3.C     4.A     5.BD     6.C     7.D
测试
  选择题
  1.如图所示,反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g);△H<0,在不同温度、不同压强 下达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为(  )
  
                                          
  2.对达到平衡的可逆反X+Y W+Z,增大压强时正、逆反应速度(v)的变化如图,则X,Y,Z,W的聚集状态可能是(  )
   A.Z,W为气体,X,Y中这一为气体
   B.Z,W中之一为气体,X,Y为非气体
   C.X,Y,Z皆为气体,W为非气体
   D.X,Y为气体,Z,W中之一为气体
  3.已知可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g);△H<0。化学计量数 。分析下图,在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强p关系正确的是(  )
     
                       
      
                        
  4.下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(  )
   A.a为负极,b为正极 
   B.a为阳极,b为阴极
   C.电解过程中,d电极质量增加
   D.电解过程中,氯离子浓度不变
  5.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸引,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(  )
   A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
   B.a为负极,b为正极,NaClO和NaCl
   C.a 为阳极,b为阴极,NaClO和NaCl
   D.a 为阴极,b为阳极,NaClO和NaCl
  6.某金属元素R的硝酸盐R(NO3)n溶液用Pt电极电解,阳极产生气体VL(标准状况下)时,阴极质量增加m g,若R的相对原子质量为M,下列叙述中不正确的是(  )
   A.电路中通过电子     
   B.
   C.溶液中H+增加
   D.
  7.已知反应A+2B=2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·L—1·min—1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为(  )
   A.0.5mol·L—1·min—1
   B.1mol·L—1·min—1
   C.2mol·L—1·min—1
   D.3mol·L—1·min—1
  8.在一定温度下,可以表示可逆反应从A(g)+3B(g) 2(C)达到平衡的标志是(  )
  ①C生成的速率与C分解的速率相等  ②单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B
  ③A、B、C的浓度不再变化     ④A、B、C的分子数之比为1:3:2
   A.①②     B.①④     C.①③     D.②③
  9.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是(  )
   A.均减半
   B.均加倍
   C.均增加1mol
   D.均减少1mol
  1 0.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件发生如下反应:2A(g)+B(g)=2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L—1,现有下列几种说法:
  ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L—1·s—1 
  ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L—1·s—1 
  ③2s时物质A的转化率为70%
  ④2s时物质B的浓度为0.7mol·L—1
  其中正确的是(  )
   A.①③     B.①④     C.②③     D.③④
答案与解析
  1.
  解析:
  由方程知:T↑平衡左移;P↑平衡右移,故,选C。
  答案:C
  2.
  解析:
  P↑时正逆反应速率均↑,说明反应物、生成物中均有气体物质;又增大幅度V(正)>V(逆),结合方程的化学计量数,知x、y都是气体,而W、Z有一种为气体,选CD。
  答案:CD
  3.
  解析:
  由方程及化学计量数关系知:P↑则A%↓,所以A、C错;又因为△H<0,则T↑,A%↑,所以B正确。
  答案:B
  4.
  解析:
  电子流出的极为原电池的负极,电子流动的方向与电流方向相反。与电源负极相连的电极为电解池的阴极,在阴极上阳离子(Cu2+)放电。
  答案:C
  5.
  解析:
  应使Cl2与生成的NaOH充分反应生成NaClO来杀菌消毒,所以b应为正极。
  答案:B
  6.
  解析:
  设电路中通过电子x mol,生成H+ y mol
  4ne— ——4R —— nO2 —— 4nH+
  4n mol  4M g  22.4nL   4n mol
  x mol   m g   V L    y mol
  则
  答案:D
  7.
  解析:
  根据化学反应中各物质的反应速率比等于各物质的化学计量数之比,v(A):v(C)=1:2,而v(A)=1mol·L—1·min—1, 则c(C)=2mol·L—1·min—1。
  答案:C
  8.
  解析:
  本题考查对达到化学平衡标志的理解。这是一个非常重要的概念。一个可逆反应达到平衡状态时的最基本标志是:正、逆的反应速率相等,反应混合物中各组分的体积分数保持不变(或反应物和生成物的浓度不再发生变化)。
  ①中C生成的速率是正反应速率,C分解的速率是逆反应速率,两者相等说明正、逆反应速率相等;
  ②中生成A与生成B均为逆反应速率,没有表达出正逆反应速率的关系;
  ③恰恰表示了达到化学平衡时的情况:各组成成分的浓度不再变化;
  ④假设开始投入2molA、6molB进行反应,当有1mol A和3mol B反应生成了2molC,此时,A、B、C的分子数比为1:3:2,但并不一定达到平衡状态。
  答案:C
  9.
  解析:
  当A、B、C达到化学平衡以后,各物质的物质的量均减半或均加倍,由于等温等压,容器的体积相应减半或加倍,致使A、B、C的浓度均不变,平衡不移动;当A、B、C分别增加1mol、0.5mol、1mol时平衡不移动,但均增加1 mol时,相当于恒容条件下增加B的浓度,平衡右移;均减少1mol时平衡肯定左移。
  答案:C
  10.
  解析:
       2A(g)  +  B(g)  =  2C(g)
  初始浓度  2      1      0
  转化浓度  0.6     0.3     0.6
  平衡浓度  1.4     0.7     0.6
  
  △n(A)=0.6mol·L—1×2L=1.2mol
  2s时A的转化率:
  答案:B基本理论复习四
专题七  电化学
  [知识规律总结]
  一、构成原电池的条件
  1.要有活动性不同的两个电极;
  2.要有电解质溶液;
  3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。
  二、金属的腐蚀
  1.金属腐蚀的实质
  金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
  2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀
  3.化学腐蚀的实质
  金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。
  4.电化学腐蚀的实质
  不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。
  5.电化学腐蚀的常见类型
  (1)析氢腐蚀  在酸性条件下,正极发生 反应。
  (2)吸氧腐蚀  在极弱酸或中性条件下,正极发生 反应。
  若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应.则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池。
  6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:
  电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
  三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定
  1.确定原电池电极名称的方法
  方法一:根据电极材料的性质确定。通常是:
  (1)对于金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;
  (2)对于金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;
  (3)对于金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
  方法二:根据电极反应的本身确定。
  失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。
  2.确定电解(镀)池电极名称的方法
  方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。
  方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
  四、电极反应及其产物
  原电池:
  负极:
  正极:
  (1)酸性溶液中
  (2)不活泼金属盐溶液
  (3)中性、弱酸性条件下
  电解(镀)池:
  阳极:
  (1)若阳极是由活性材料(除Pt、Au等以外的其它金属)做成,阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子;
  (2)若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为:I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—。
  阴极:阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应。阳离子得电子能力大小顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必须注意的是,电镀时通过控制条件,Fe2+和Zn2+得电子的能力可强于H+。
  五、电解实例及规律
电解实例
电解液 溶质类别 电解总反应方程式 被电解的物质 溶液pH变化
NaOH溶液 强碱 2H2O 2H2↑+O2↑ H2O 升高
H2SO4溶液 强酸 降低
Na2SO4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不变
CuCl2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 Cu+Cl2↑ 电解质自身 电解CuCl2时pH下降
HCl溶液 无氧酸 2HCl H2↑+Cl2↑ 升高
NaCl溶液 活泼金属的无氧酸盐 2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解质和水 升高
CuSO4溶液 不活性金属的含氧酸盐 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 降低
NaCl(熔融) 熔融离子化合物 2NaCl 2Na+Cl2↑ 电解本本身
Al2O3(熔融) 2Al2O3 4Al+3O2↑
  六、电解原理的应用
  1、氯碱工业
  2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
  2、冶炼铝及比铝活泼的金属
  2Al2O3 4Al+3O2↑
  2NaCl 2Na+Cl2↑
  3、精炼铜等金属
  粗铜做阳极,精铜做阴极,电解质溶液中含Cu2+
  4、电镀
  待镀件做阴极,镀层金属做阳极,电解液中含镀层金属离子
  [思维技巧点拔]
  [例1]  镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是:
  根据此反应式判断,下列叙述中正确的是(  )
  A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大
  B.电池放电时,镍元素被氧化
  C.电池充电时,氢元素被还原
  D.电池放电时,氢气是负极
  [解析]
  本题考查在题目创设的新情景中运用所学电化学知识解决具体问题的能力。首先区别出充电运用的是电解原理,放电则是运用了原电池原理。抓住电解池、原电池各极发生氧化还原反应的特点,结合题给的信息进行分析判断:
  A:原电池负极反应式为: ,pH下降。故A不正确。
  B:原电池, ,镍被还原。故B也不正确。
  同理可判断得;正确答案为CD。
  [例2] 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____________________;反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体,则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: ,显然这是原电池的正极反应, ,负极反应为活泼金属发生氧化反应: 。正极生成的 和负极生成的A13+在溶液中相互促进水解: ,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的加合:
  3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑
  电离平衡 专题八
  一、电解质的电离
  电解质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程叫做电离。
  强电解质如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全电离的,在溶液中不存在电解质分子。
  弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的。如25℃0.1mol/Ll的CH3COOH溶液中,CH3COOH的电离度只有1.32%。溶液中存在较大量的H2O和CH3COOH分子,少量的H+、CH3COO—和极少量的OH—离子。多元弱酸如H2CO3还要考虑分步电离:
  
  二、水的电离
  水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离。生成H3O+和OH—, 。在25℃(常温)时,纯水中 。
  在一定温度下,c (H+)与c (OH—)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数Kw=c (H+)·c (OH—),在25℃时,Kw=1×10—14。
  纯水中加入酸或碱,抑制了水的电离,使水的电离度变小,水电离出的c(H+)和c(OH—)均小于10—7mol/L。在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐等,引入了可水解的离子,促进了水的电离,使水的电离度变大,水电离出的C(H+)或C(OH—)均大于10—7mol/L。
  三、盐类水解
  在溶液中盐的离子跟水所电离出的H+或OH—生成弱电解质的反应叫做盐类的水解。
  强酸弱碱盐如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性;强碱弱酸盐如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈碱性。多元弱酸盐还要考虑分步水解,如:
   。
  四、电解质溶液中的守恒关系
  1、电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如NaHCO3溶液中,推出:c(Na+)十c(H+)=c(HCO3—)十2c(CO32—)十c(OH—)。
  2、物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n(C)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3—)十c(CO32—)十c(H2CO3)。
  3、质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH—、CO32—为失去质子后的产物,故有以下关系:
   。
  [思维技巧点拔]
  电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及这种题型。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
  首先必须有正确的思路:
  其次要掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一种思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。
  第三,要养成认真、细致、严谨的解题习惯,要在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法,例如:淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。
  [例1]  在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是(  )
  A.    B.
  C.    D.
  [解析]
  NH4Cl是可溶性的盐,属于强电解质,在溶液中完全电离NH4Cl=NH4++Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐,在水中要发生水解消耗少量铵离子: ,使c(NH4+)  答案:A
  [例2] 在1mol/L的NH3·H2O溶液中,下列关系正确的是(   )
  A.
  B.
  C.
  D.
  [解析]
  NH3·H2O是一元弱碱,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离: ,所以c (NH3·H2O)必大于c (NH4+)及c (OH—)。因为OH-来自水和氨水两部分,即: ,所以 ,综合起来, 。
  答案:A
  [例3] 把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中粒子浓度关系不正确的是(  )
  A.c(Ac—)>c (Na+)
  B.c (HAc)>c (Ac—)
  C. 2c (H+)=c (Ac—)—c (HAc)
  D.c(HAc)十c(Ac—)=0.01mol/L
  [解析]
  此题实质上是0.05mol/L的HAc溶液和0.05mol/L的NaAc溶液等体积的混合溶液。混合液中HAc的电离是主要因素,所以A正确,B错误。
  由电荷守恒关系可得:
  c(H+)十c(Na+)=c(Ac—)十c(OH—)    (1)
  由物料守恒关系可得:
  c(HAc)十c(Ac—)=c(Na+)×2=0.01mol/L (2)
  由(2)可知D正确。
  将(1)×2十(2)可得:
  2c(H+)=c(Ac—)十2c(OH—)—c(HAc)   (3)
  C选项错误。
  答案:BC
  [例4] 用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO—)>c(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是(  )
  A.c (H+)>c(OH—)
  B.c (CH3COOH)十c (CH3COO—)=0.2mol/L
  C.c (CH3COOH)>c(CH3COO—)
  D.c (CH3COO—)十c (OH—)=0.2mol/L
  [解析] 
  CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知c (CH3COO)—)>c(Na+),根据电荷守恒c(CH3COO—)十c(OH—)=c(Na+)十c(H+),可得出c(OH—)<c(H+),说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa的混合溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用的是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO—的水解趋势,即A正确,C错误。
  根据物质守恒,可推出B是正确的。
  由B、D比较,只有c (CH3COOH)=c (OH—)时,D才成立。但由A知溶液呈酸性,所以c (OH—)很小,远远小于c (CH3COOH),所以D错。
专题九  再议离子共存 离子方程式
  [知识规律总结]
  一、离子共存
  1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存的情况:
  (1)有气体产生。
  如 等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
  (2)有沉淀生成。
  如 等不能与 等大量共存; 等不能与 大量共存; 与 、 与 、 与X-(X=Cl、Br、I)不能大量共存。
  (3)有弱电解质生成。
  如 、
等与 不能大量共存;一些酸式弱酸根如 不能与 大量共存; 与 不能大量共存。
  (4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、A13+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在于同一溶液中,即离子间能发生“相互 促进水解”反应。如 等。
  2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存的情况:
  (1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2—、HS—、SO32—、I—和Fe3+不能大量共存。
  (2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4—、Cr2O7—、NO3—、C1O—与S2—、HS—、SO32—、HSO3—、I—、Fe2+等不能大量共存;SO32—和S2—虽然在在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生 反应不能存在。H+与S2O32—不能大量共存。
  3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中多数不能大量共存
  例:Al3+和HCO3—、CO32—、HS—、S2—、AlO2—、C1O—等;Fe3+与CO32—、HCO3—、A1O2—、ClO—等不能大量共存。
  4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存
  如Fe3+与SCN—、 不能大量共存。
  二、离子方程式
  离子方程式书写的基本规律要求
  (1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。
  (2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。
  (3)号实际:“=”“ ”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
  (4)三守恒:两边原子数、净电荷数必须守恒,电子得失守恒(氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等)。
  (5)明类型:依据离子反应原理,分清类型,总结方法技巧。
  (6)检查细:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。
  [思维技巧点拔]
  1.首先必须从化学基本理论和概念出发,搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应,离子的相互促进水解以及在一定条件下一些粒子(离子、分子)可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述四个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手,逐条梳理。
  2.审题时应注意题中给出的附加条件
  ①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH—)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH—=1×10—10mol/L的溶液等。
  ②有色离子MnO4—,Fe3+,Fe2+,Cu2+,Fe(SCN)2+。
  ③MnO4—,NO3—等在酸性条件下具有强氧化性。
  ④S2O32—在酸性条件下发生氧化还原反应:
  ⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
  3.审题时还应特别注意以下几点
  (1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3—能共存.但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3—、H+相遇)不能共存;MnO4—与C1—在强酸性条件下也不能共存;S2—与SO32—在碱性条件下可共存,但在酸性条件下则不能共存。
  (2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH—)、强酸(H+)共存。
  如HCO3—十OH—=CO32—十H2O (HCO3—遇碱时进一步电离);
  
  [例1]  下列离子方程式正确的是(  )
  A.氯化铝溶液与氨水反应:
  B.磷酸二氢钙溶液跟足量NaOH溶液反应:
  C.硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸:
  D.硫氢化钠水解:
  [解析]
  本题涉及溶液中电解质强弱、离子反应规律、氧化还原反应、盐的水解等知识,需要对各选项仔细全面地分析,才能正确解答。
  A中氨水是弱电解质,应写化学式NH3·H2O;B中NaOH足量,Ca(H2PO4)2全部参加反应,式中Ca2+与 不符合Ca(H2PO4)2化学式中1∶2的比例,故不正确;C中 在酸性条件下具有氧化性,正确。D中HS—水解程度很小。不能用“=”“↑”,故不正确。
  答案:C
  [例2] 
  (1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,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]
  本题是一个“反应进程”的试题。解题的关键是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH—恰好与H+完全反应。再继续滴加Ba(OH)2溶液时,要分析此溶液中还有什么离子能继续反应。
  答案:
  (1)
  (2)
  [例3] 下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是(  )
  A.     B.  
  C.    D.   
  [解析]
  A组中:
  B组中,
  C组中, 若H++CO32- HCO3-
  D组中,各种离子能在溶液中大量共存。
  答案:D
  [例4] 在pH=1的无色透明溶液中,不能大量共存的离子组是(   )
  A.    B.
  C.      D.
  [解析]
  题目给出两个重要条件:pH=1(即酸性)和无色透明,并要求找出不能共存的离子组。选项A中Ag+与Cl—不能共存,生成的AgCl不溶于HNO3(H+和 ), 都为无色,符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的,但能共存于酸性溶液中,不符合题意。选项C中各离子能够共存,且为无色,但 与H+不能大量,所以C也符合题意。
  本题答案:AC化学基本概念复习三――常用的化学计量
  [知识归纳]
  物质的量贯穿于整个高中化学的始终,是化学计算中处于核心地位的重要概念。它是掌握物质的质量、体积(标准状况下)、物质的量浓度、反应热、化学方程式计算的前提, 是高考的必考点之一。要掌握这一考点,除抓概念的内涵与外延外,还要及时总结小规律。
  一、以物质的量为中心的相互关系
  二、阿伏加德罗定律及推论
  1.定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
  2.推论:
  (1)同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,即V1:V2=n1:n2。
  (2)同温同压下,两种不同气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比,即ρ1:ρ2=M1:M2。
  (3)同温同压下,同体积的任何气体其质量之比等于气体的摩尔质量之比,即m1:m2=M1:M2。
  (4)同温同压下,同质量任何气体的体积之比等于其摩尔质量倒数之比,即V1:V2=M2:M1。
  (5)同温同体积下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比:P1:P2==n1:n2。
  三、物质的量与气体平均相对分子质量之间的计算
  1. (m总为气体总质量,n总为气体总物质的量) (此公式也适合非气态物质)
  2.已知混合气体的体积分数或摩尔分数求平均相对分子质量。
  
   其中MA、MB、……,为组分气体的相对分子质量;a%、b%、……,为组分气体对应的体积分数或摩尔分数。
  3.    其中ρ为气体在标准状况下的密度。
  4.
    其中D相对为混合气体对某已经气体的相对密度,M已知为已知气体的相对分子质量。
  四、物质的量浓度及有关计算原理
  1.关于物质的量浓度概念的计算主要包括:
  (1)溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式:n=m/M,c=n/V,所以 。
  (2)已知气体溶质的体积(标准状况下)、溶剂的体积和溶液的密度,计算溶液中溶质的物质的量浓度。应先运用n=V/22.4L·mol—1,求出溶质的物质的量;再运用V(溶液)=m/ρ求出溶液的体积,其中m为气体和水的质量和,即溶液的质量,ρ为溶液的密度,V(溶液)的单位为L;最后用物质的量浓度公式计算。
  (3)计算溶液中的离子浓度,还要根据溶质的电离方程式,算出离子的物质的量。
  2.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算,溶液的密度是必不可少的条件。将ω换算成c时,可从1L(1000mL)溶液出发,运用 直接计算。
  3.溶液稀释或混合的计算:
  可根据稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变的公式c1·V1=c2·V2
  或溶质的质量不变的公式;V1·ρ1·ω1=V2·ρ2·ω2
  五、其他问题
  1.以物质的量为中心进行换算时注意的问题
  (1)“一个中心”:  必须以物质的量为中心。
  (2)“两个前提”:
  在应用Vm=22.4L·mol—1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”为两个前提条件(混合气体也适用)。
  (3)“三个关系”:
  ①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系;
  ②摩尔质量与相对分子质量间的关系;
  ③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
  (4)“四个无关”:
  物质的量、质量、粒子数的多少均与温度及压强的高低无关;物质的量浓度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
  2.解答阿伏加德罗常数试题注意的问题
  (1)状态问题,如水在标准状况时为液态或固态;SO3在标准状况下为固态,常温常压下为液态;戊烷及碳原子数大于4的烃,在标准状况下 不是气态。
  (2)特别物质的摩尔质量,如D2O、T2O、等。
  (3)某些物质分子中的原子个数,如Ne、O3、白磷等。
  (4)一些物质中的化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。
  (5)较复杂的化学反应中,转移电子数的求算,如Na2O2十H2O;Cl2十NaOH;电解AgNO3溶液等。
  (6)某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。
  [例题分析]
  [例1] 以NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是(  )
  A.53g碳酸钠中含NA个CO32—
  B.0.1molOH—中含NA个电子
  C.1.8g重水(D2O)中含NA个中子
  D.标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子
  解析:
  53g Na2CO3的物质的量为0.5mol,含0.5NA个CO32—,A错;1个OH—中存10个电子,0.1mol OH—含1 mol电子,即NA个,B对;D2O中含10个中子,1.8g D2O 的物质的量小于0.1mol,故其含中子数少于NA个,C错;臭氧为三原子分子,标准状况下11.2L臭氧含氧原子为1.5NA个。
  答案:B
  [例2] 下列各组中,两种气体的分子数一定相等的是(  )
  A.温度相同、体积相同的O2和N2
  B.质量相等、密度不等的N2和C2H4
  C.体积相等、密度相等的CO和C2H4
  D.压力相等、体积相同的N2和O2
  解析:
  根据阿伏加德罗定律,同温、同压、同体积时,气体的分子数相等,A选项中缺少同压条件,D选项中缺少同温条件,因而不是正确选项。N2和C2H4的相对分子质量相等,且质量相等,所以它们的物质的量相等.也就是分子数相等;CO和C2H4的相对分子质量也相等,且两气体的体积和密度相等,因而气体质量相等,所以它们的分子数相等。所以选项B、C正确。
  答案:BC
  [例3] 0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol,该混合气体的平均相对分子质量可能是(  )
  A.30   B.46   C.50   D.66
  解析:
  M(NO)=30,故 ,淘汰A。
  设混合气体中NO、NO2、N2O4的物质的量依次为a、b、c,根据电子得失守恒和 的计算式可得方程:
  
  
  因a>0  故
   的取值范围
  答案:BC
  [例4] 质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后,蒸发掉pg水。得到溶液每毫升的质量为qg,物质的量浓度为c。则溶质的相对分子质量为(  )
  A.  B.  C.  D.
  解析:
  混合液中溶质质量m总=am十bn
  混合液中溶质的物质的量
  混合液的体积
  故
  
  答案:C
  [例5] 已知98%的硫酸物质的量浓度为18.4mol·L—1,则49%的硫酸物质的量浓度是(  )
  A.小于9.2mol·L—1  B.等于9.2 mol·L—1
  C.大于9.2 mol·L—1  D.不能确定
  解析:
  设98%的硫酸的密度为ρ1g·cm-3;49%的硫酸的密度为ρ2g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1。
  则有            ①
   即    ②
  因为ρ1 >ρ2,所以 可推出18.4>2c,c<9.2。
  答案:A
  [例6]  代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是(  )
  A.9g重水所含有的电子数为
 B.1mol MgCl2中含有离子数为
  C. 氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
  D.1molC10H22分子中共价键总数为
  答案:D
  解析:1mol C10H22分子中有9mol C-C键,22mol C-H键,共有共价键31NA。
  [例7] 用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是(  )
  A.0.1mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NA
  B.1molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
  C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为 2NA
  D.12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA
  答案:D
  解析:考查的知识点为“物质的量及物质的量浓度微粒数目,氧化还原反应中得失电子数目”。
  A:H2SO4 2H++SO42-  c(SO42-)=0.1mol/L,V=0.1L。
    ∴n(SO42-)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,即0.01NA(所以A错);
  B:CH3+1mol中含8mol电子,∴电子数应为8NA,(错)
  C:Mg+2H+→Mg2++H2↑转移电子
    24g         2NA
    2.4g        0.2NA(错)
  D:考查白磷的化学式P4,1mol P4中有4NA磷原子。12.4g相当于0.1mol P4
    ∴有0.4 NA磷原子(正确)。
  [例8] 下列说法不正确的是(  ) 
  A.磷酸的摩尔质量与NA个磷酸分子的质量在数值上相等 
  B.6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14:1
  C.32 g氧气所含的原子数目约为2×6.02×1023 
  D.常温常压下,0.5 ×6.02 ×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L
  答案:D
  解析:常温常压不是标准状况,故气体摩尔体积不是22.4 L/mol。分散系专项练习
  1、在水泥、冶金工厂,常用高压电对气溶胶作用,以除去大量烟尘,减少对空气的污染,这种做法应用的原理是 (  )
  A.丁达尔现象  B.电泳  C.渗析  D.凝聚
  2、淀粉溶液中加入淀粉酶,在一定条件下作用后,装入半透膜袋,再浸入蒸馏水中,蒸馏水中将会大量地增加的是 (  )
  A.淀粉酶  B.淀粉  C.葡萄糖  D.酒精
  3、下列各项操作中,能发生“先沉淀后溶解”现象的是 (  )
  A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2
  B.向Fe(OH)3 胶体中逐滴滴入过量的稀H2SO4
  C.向AgI胶体中逐滴加入过量的稀盐酸
  D.向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
  4、已知t℃时,某物质不饱和溶液ag 中含溶质mg。若该溶液蒸发bg 水并恢复到t ℃时,析出溶质m1g。若原溶液蒸发c g水并恢复到t℃时,则析出溶质m2g。用S表示该物质在t℃时的溶解度,下式中正确的是 (  )
  A.S=  B.S=  C.S=  D.S=
  5、某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有100 g 相同浓度的KCl溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35 gH2O,析出晶体5g,乙烧杯中的溶液蒸发掉45g H2O,析出晶体10 g。则原溶液的质量分数为 (  )
  A.10%  B.15%  C.20%  D.25%
  6、 在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g 无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量(  )
  A.等于1.06g  B.大于1.06g 而小于2.86g  C.等于 2.86g  D.大于2.86g
  7.某温度下向100g 澄清的饱和石灰水中加人5.6g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5.6g
  B.沉淀物的质量为7.4g
  C.饱和石灰水的质量大于98.2g
  D.饱和石灰水的质量小于98.2g
  8.20℃时,将某盐R的溶液蒸发掉10g水后,恢复到20℃,需在剩余溶液中加入6g R(无水),溶液即达饱和;若将原盐溶液蒸发掉30 g水,则只需加入1gR(无水)就可以在20℃达到饱和,20℃R的溶解度为(  )
  A.20g  B.25g  C.30g  D.35g
  9.一定温度下CuSO4在水中的溶解度为25g,该温度下将32gCuSO4白色粉末投入m g水中形成饱和溶液,并有CuSO4·5H2O 晶体析出,则m的取值为 (  )
  A.18g ≤m ≤128g  B.18g<m<128g  C. 36g<m<180g  D.36g ≤m≤ 180g
  10.下列事实与胶体性质无关的是 (  )
  A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
  B.河流入海处易形成沙洲
  C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到光 亮的通路
  D. 三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
  11.已知土壤胶体胶粒带负电荷,又有很大的表面积,因而具有选择吸附能力,在土壤里施用含氮量相同的下列肥料, 肥效较差的是 (  )
  A.(NH4)2SO4  B.NH4HCO3  C.NH4NO3  D. NH4Cl
  12.不存在丁达尔现象的分散系是 (  )
  A.纯水  B. 蔗糖溶液  C.淀粉溶液  D.蛋白质溶液
  13.某盐在30℃时的溶解度为50 g,在20℃时的溶解度为20 g。若将100g质量分数为30%的该盐溶液从30℃冷至20℃,析出无水晶体的质量为 (  )
  A.1g  B.10g  C.16g  D. 20g
  14.在一定温度下,将mg MgCl2·6H2O 晶体溶于ng水中恰好达到饱和。此温度下氯化镁的溶解度为( )
  A.  B.  C.  D.
  15.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4 饱和溶液m g. 当阴极产生a mol 气体时,从溶液中析出ng无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是 (  )
  A.  B.  C.  D.
  16 已知某盐在不同温度下的溶解度如下表,若把质量分数为22%的该盐溶液由50℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是 (  )
温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
溶解度(100g水中) 11.5g 15.1g 19.4g 24.4g 37.6g
A. 0~10℃  B. 10~20℃  C. 20~30℃  D. 30~40℃
  17. T3 ℃时,将A、B、C三种物质分别溶于100g水中刚好制成饱和溶液之后降温(它们均与水不反应),它们的溶解度随温度而变化的曲线如下图所示,下列说法中正确的是 (  )
  A.T1℃时,A溶液物质的量浓度最大
  B.T2℃时,A、C两溶液的质量分数相等
  C.T1℃时,B溶液的质量分数最大。C溶液的质量分数最小
  D.T1℃时,C溶液的质量分数最小
  18.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合时,其溶液的质量分数为a%,而等体积混合时为b%,浓度不等的两种乙醇溶液等质量混合后,其溶液的质量分数也为a%,而等体积混合时则为c%。a、b、c间的大小关系为 (  )
  A.a>b>c  B.b>a>c  C.c>a>b  D. 不可比较
  19.下列关于胶体的叙述不正确的是 (  )
  A.布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来
  B.光线透过胶体时,胶体发生丁达尔现象
  C.胶体粒子具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,从而带上电荷,在电场作用下产生电泳现象
  D.用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让离子、小分子通过
  20.在10℃时,取100g水加29.8g KCl配成溶液,又取50g水加入35.4g NaNO3配成溶液,将两溶液混合,对混合溶液的叙述正确的是 (  )
l0℃时各物质的溶解度
--------------------------------------------
NaNO3  NaCl  KNO3  KCl
--------------------------------------------
80 g  35.8g  20.9g  31g
--------------------------------------------
  A.混合溶液中无任何晶体析出
  B.混合溶液中有KNO3、NaCl两种晶体同时析出
  C. 混合溶液中只有NaCl晶体析出
  D.混合溶液中只有KNO3晶体析出
  21、下图是几种盐的溶解度曲线。下列说法正确的是 (  )
  A.40℃时,将35g食盐溶解于100g水中,降温至0℃,可析出氯化钠晶体
  B.20℃时,硝酸钾饱和溶液溶质的质量分数为31.6%
  C.60℃时,200g水中溶解80 g硫酸铜晶体达饱和。当降温至30℃时,可析出30 g硫酸铜晶体
  D.30℃时,将35g硝酸钾和35g食盐同时溶于100g水中,蒸发时,先析出氯化钠
  22.联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl共存时的溶解度曲线如图所示。以下操作正确的是 (  )
H4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。
通入气体 温度控制
A CO2 30℃~40℃
B CO2 0℃~10℃
C NH3 30℃~40℃
D NH3 0℃~10℃
  23、已知t℃时CuSO4溶解度为25g。若在t℃时500 g 10%的CuSO4溶液中加入ag无水CuSO4,讨论当a的取值范围不同时析出晶体的质量。
  24.溶解度曲线图上的每一个点都代表溶液的一种状态。下图所示是某固态物质的溶解状态图。试判断该溶液在A、B、C、D四种状态中,属于不饱和溶液的是___________。
  25.把一小块缺角的硫酸铜晶体悬挂在饱和的硫酸铜溶液中,过几天发现这块晶体完整无缺(在恒温、密闭条件下),这个过程的热效应__________,这时硫酸铜溶液的质量___________,硫酸铜溶液是_________ 。(填代号)
  A.变大  B.变小  C.基本不变  D.放热  E.吸热  F.不饱和溶液  G.饱和溶液
  26.某温度时,取两份等质量等浓度的硝酸钾溶液,一份加入ag 溶质,另一份蒸发掉bg水后恢复原状态温度,均达饱和。
  (1)该温度下硝酸钾的溶解度为________,饱和溶液的溶质质量分数为_______________ 。
  (2)该温度下,若硝酸钾饱和溶液物质的量浓度为c mol·L-1,则其密度为________。
  (3)若原来每份溶液的质量为2bg,原溶液的溶质质量分数为 ___________ 。
答案与提示
  1.B   2.C   3.B   4.C   5.D   6.D   7.D   8.B   9.B   10.D   11.C
  12.AB  13.C  14.C  15.C  16.D  17.B  18.B  19.A  20.D  21. D  22.D
  解析:
  1、胶粒带电,在电场作用下向电极一方移动而聚沉。
  2、在淀粉酶作用下,淀粉水解生成葡萄糖。
  3、胶体遇酸、碱、盐溶液会聚沉。此题生成的Fe(OH)3沉淀又溶于硫酸中。
  4、可假设第一次蒸发的水量b大于第二次蒸发的水量c,则对应的溶液b-c一定是饱和的,即有:
  
  5、
  根据题意有。对于甲,余下60克饱和溶液(100-35-5),含溶质 ,所以共有溶质(20+5)g。答案D。
  6、
  与1.06克无水Na2CO3对应的晶体Na2CO3·H2O的质量为2.86g,因为原来饱和溶液的水量减少了,所以原溶液中的溶质也要以晶体的形式析出 一部分,所以总质量>2.86g。
  7、
  根据化学方程式计算:
  CaO + H2O=Ca(OH)2
  56g  18g  74g
  5.6g 1.8g 7.4g
  所以沉淀的质量>7.4g,剩余溶液的质量<(100+5.6-7.4)g=98.2g
  8、此题相当于(30-10)g水溶解R的质量为(6-1)g。
  9、
  假设32g无水溶于水恰好形成饱和溶液而不析出晶体时需要的水的质量为x,则有
   ,所以x=128g
  假设32gCuSO4溶于水全部形成晶体胆矾时需要水的质量为y,则有
   ,所以y=18g
  综合选B。
  10、AB均是胶体遇电解质聚沉;C是胶体粒子较大对光形成了散射所致。
  11、由于土壤胶粒带负电荷,不易吸收同种电荷的离子,所以NO3-不易被吸收,肥效较差。
  12、胶体有丁达尔现象,水及溶液没有。
  13、100g 30%的溶液中含溶质30g,水70克,在20℃时70克水溶解该盐的质量为x,有 ,所以x=14g。析出盐的质量为30g-14g=16g
  14、mg MgCl2·6H2O 晶体含水,含 MgCl2 ,所以MgCl2的溶解度为
  15、原溶液饱和,电解的是水,剩余溶液仍饱和。
  此题相当于电解a mol水对应析出n gK2SO4,所以质量分数为
  16、该盐在各温度下对应的溶质的质量分数如下:
温度℃ 0 10 20 30 40
质量分数 0.103 0.131 0.163 0.196 0.273
  由上表可选D
  17、
  T2℃时A、C溶解度相同,所以质量分数相同。
  18、
  密度>1的溶液等体积混合后溶质的质量分数比等质量混合后的质量分数大;密度<1的溶液混合规律相反。
  19、
  任何粒子都在不停的做无规则运动,不只胶体有此现象。
  20、
  在溶液中离子间自由结合析出溶解度最小的晶体,再次析出溶解度次小的晶体。
  21、
  根据溶解度曲线和饱和溶液的溶解度与溶质的质量分数间关系求解。
  22、
  从图知降温和通入NH3有利于析出NH4Cl晶体。
  23、
  (1) 当a≤62.5g时,无晶体析出;
  (2) 62.5g  (3) a≥750时,析出1250g.
  提示:
  500 g 10%的CuSO4溶液中含CuSO4的质量为50g,含水450g。
  ①当溶液恰好饱和但不析出晶体时
  由 有,a=62.5
  所以当a≤62.5时,有会析出晶体。
  ②当加入a g无水CuSO4后全部以晶体胆矾形式析出时
  由 有a=750
  所以当a≥750时CuSO4全部以晶体形式析出,析出的晶体的质量为 ,可得晶体的质量为1250g。
  ③当62.5≤a≤750时,会有饱和溶液与晶体共存。根据溶质、溶剂守恒求解。
  24.AD
  提示:
  曲解度曲线是某物质在100g水中达到饱和状态时溶解的质量随温度变化曲线。在曲线上方的点表示不饱和点,曲线上方的点是对应一定温度下该物质的溶解度,曲线上方的点是过饱和点,可能形成过饱和溶液或有溶质过剩。
  25. C  C  G
  提示:
  整个过程中晶体总质量、水的量均不变,只是溶解与结晶不断进行,晶体的形状变规则了。
  26.
  (1) g
  (2) ·mL-1
  (3)
  提示:
  此题实质是在该温度下b g水溶解a g溶质达到饱和。根据相关概念及物质的量浓度、溶质的质量分、溶液密度间的关系求解。化学基本理论复习一 专题一
质量守恒定律  阿加德罗常数及定律
  [知识规律总结]
  一、质量守恒定律
  1.内容
  参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
  2.实质
  化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
  二、阿伏加德罗定律
  1.内容
  在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。
  2.推论
  (1)同温同压下,Vl/V2=nl/n2
  (2)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2
  (3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1
  (4)同温同压同体积时,
  注意:
  阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。
  三、阿伏加德罗常数
  物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的,0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.02×1023mol-1是它的近似值。
  注意:
  叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”,在具体计算时常取6.02×1023mol-1。
  [思维技巧点拔]
  一、质量守恒定律的直接应用
  [例1]  有一在空气里暴露过的KOH固体样品,经分析其含水7.65%,含K2CO3 4.32%。其余是KOH。若将ag样品放入b mL 1mol/L的盐酸中,使其充分作用后,多余酸用25.25mL c mol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液,得到固体质量的表达式中(单位g)(  )
  A.只含有a   B.只含有b   C.可能含有b   D.一定有a、b和c
  [解析]
  本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意,反应后溶液为KCl溶液,其中的Cl-来自盐酸,所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等,即为0.001bmol,质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据,也能获得答案,此时答案中也会含有b,请读者自行解答。
  正确答案为:C。
  [例2]  在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB反应可生成D和0.125molC.从上述事实可推知C的式量为       。
  [解析]
  根据质量守恒定律,当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时,生成C的质量应为16十22一4.5=33.5g,当8gA和15gB反应时,根据判断B是过量的,A与C的质量关系应是16:33.5=8:x,x=16.75g,M(C)=16.75g/0.125mol=134g/mol,即C的式量为134。
  二、阿伏加德罗常数的直接应用
  [例3]  下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数值)(  )
  A.标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,其所含有的分子数为NA
  B.标准状况下,1L辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为 NA
  C.常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NA
  D.常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
  [解析] 
  阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下,22.4L混合气体所含有的分子数为NA,所以选项A正确。标准状况下。辛烷是液体,不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.41/mol这一量,所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol,选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子,即转移电子数为2NA,选项C正确。1个氦原子核外有2个电子,氦气是单原子分子,所以1mol氦气含有2mol电子,所以选项D错误。
  正确答案为:AC。
  三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综台应用
  [例4]  在一定条件下,有aLO2和O3的混合气体,当其中的O3全部转化为O2时,体积变为1.2aL,求原混合气中O2和O3的质量百分含量。
  [解析]
  由阿伏加德罗定律,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体物质的化学计量数之比等于其体积比,所以此题实际是应用阿伏加德罗定律的题。
  设混合气体中O3占xL,则O2为
  
  四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
  [例5]  在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积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为     。
  [解折]
  由阿伏加德罗定律的推论:相同温度和压强时,p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7,可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7,再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3=A(  )十6H2,再由A原子守恒得A右下角的数字为4。
  本题答案为:4,4AH3=A4十6H2。
  五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
  [例6] 1体积SO2和3体积空气混合后,在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应:2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气),若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的   %。
  [解析]
  由阿伏加德罗定律的推论可知: 体积。
  设参加反应的SO2为x体积,由差量法
  
  2:1=x:0.4解得x=0.8体积,所以反应掉的体积是原有 。
  六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
  [例7]  将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中,点燃使之恰好完全反应,待恢复到原温度后,测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01X105Pa,同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据,写出该反应的热化学方程式。
  [解析]
  书写热化学方程式有两个注意事项:一是必须标明各物质的聚集状态,二是注明反应过程中的热效应。要写本题的热化学方程式,需要解决两个问题,一是水的状态,二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知: ,根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知,水在该状态下是液体(想一想,如为气体则反应前后的压强比应为多少 ),因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量,则1mol甲烷燃烧时放出的热量为 。
  本题答案为:
  
专题二 氧化还原再打造
  一.氧化还原反应中的有关判断
  1.氧化还原反应、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的判断
  氧化还原反应的实质是电子的转移,特征是反应前后元素的化合价发生了变化。我们判断某反应是否为氧化还原反应,可根据反应前后元素的化合价是否发生了变化这一特征。氧化还原反应中的概念一般是成对出现的,理清概念是解决问题的关键。
表2—1  氧化还原反应中反应物与生成物的关系
反应物 变化特点 生成物
还原剂 失、高、氧 氧化产物
氧化剂 得、低、还 还原产物
  2.氧化性、还原性强弱的判断
  (1)根据元素的化合价
  若物质中元素具有最高价,则该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价时,该元素只有还原性;物质中元素具有中间价时,该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性就越强。
  (2)根据氧化还原反应方程式
  在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物
  还原性:还原剂>还原产物
  氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
  (3)根据金属活动性顺序表
  在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,其还原性就越强(铂金除外);金属的位置越靠后,其阳离子的氧化性就越强。
  (4)根据元素周期表
  同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱。
  同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
  (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简单),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。
  (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强,反之则越弱。
  注意:
  ①氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;而失电子能力越强,其还原性就越强。
  ②同一元素相邻价态间不发生氮化还原反应。
  二、氧化还原反应方程式的配平
  1.依据原则
  在氧化还原反应中,元素得失电子的总数(或化合价升降的总数)相等。
  2.配平方法
  一标、二找、三定、四平、五查。(具体参见下面的例题)
  思维技巧点拔
  一、氧化性和还原性强弱的判断
  [例1] 根据反应式:(1) ,(2) ,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是
  
  解析:
  根据“氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物”中“氧化剂的氧化性>氧化产物,还原剂的还原性>还原产物”,根据⑴有还原性I->Fe2+,根据⑵有还原性Fe2+>Br-。
  正确选项为:B。
  [例2] 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如下的转换关系(未配平)
  
  
  
  这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为
  
  [解析]
  根据氧化还原反应的特征可知,氧化还原反应中元素化合价有升必有降。由(1)得化合价Q>G,因为该反应为歧化反应,G中氯元素的化合价必介于Q和-1价氯之间。同理由(3)结合(1)得化合价Q>Y>G,由(2)得化合价X>Q,由(4)结合(2)得化合价X>Z>Q。
  正确答案为:B。
  二、氧化还原反应方程式配平的常见题型
  1.定项配平
  [例3] 配平下列方程式,将系数填在空格内:
  
  [解析]
  分析反应前后Cl和P的化合价变化,每个氯原子由,化合价升高数为6,而每个P原子化合价由0变为+5,P4中4个P的原子降低数为20,由最小公倍数可得HClO3前的系数为10,P4前的系数为3,其它元素原子的系数使用观察法配平。配平的中间步骤可表示如下:
  
  2.缺项配平
  [例4] 完成并配平下列化学方程式:
  
  解析:
  
  比较反应式两边的原子或原子团可知,右边有18个离子,左边只有1个 离子,应在HCl前加18,再比较反应式两边H、O原子个数不等。可见未知生成物中含有氢、氧元素,未知物应为水,由原子个数守恒得系数为8。
  本题答案为:
  
  3.未知量配平
  [例5] 由硫可得多硫化钠Na2Sx,x值一般为2~6,已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下:
  
  试配平上述方程式,若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2:1,试以求得的x值写出该多硫化钠的分子式_________。
  [解析]
  本题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的化合价,由化合物中化合价的代数和等于零这一原则得硫的化合价为 。分析反应前后元素的化合价变化情况,硫元素由 升高到+6价,每个硫原子净升高级为,x个硫原子共升高6x+2,NaClO中氯元素的化合价由+1降到—1价,净降低数为2,根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1,NaClO和NaCl前的系数为3x+1。
  
  其它物质前面的系数使用观察法配平。
  本题答案为:
  
  根据“反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2:1”有,算出x=5。多硫化钠的化学式为Na2S5。
  4.有机氧化还原反应方程式配平
  [例6]
  
  当KMnO4消耗0.05mol时,产生的CO2的体积为_______L(标准状况)。
  [解析]
  有机氧化还原反应方程式的配平与无机氧化还原反应方程式相似,关键是正确标定有机物中碳的化合价。为了方便地标出碳的化合物,在遇到有机物用结构简式表示时,一定要把它写成分子式。
  
  根据最小公倍数,可得KMnO4和MnSO4前的系数为2,H2C2O4前的系数为5,其它使用观察法配平。配平后的反应式可得关系式2 KMnO4~10CO2,设产生CO2的体积为xL,由2:224=0.05:x解得x=5.6。
  本题正确答案为:
  
  三、有关氧化还原反应的计算
  [例7] 一定条件下硝酸铵受热分析的未配平化学方程式为,在反应中被氧化与被还原的氮原子之比为(  )
  A.1:1   B.5:4   C.5:3   D.3:5
  [解析]
  本题使用电子守恒法解答比较简单,本反应的实质是中-3价氮和 中+5价氮归中变为N2中的0价氮。
  N:-3→0  ↑3×5
  N:+5→0  ↓5×3
  由上可知,被氧化与被还原的氮原子个数比为5:3。
  本题正确答案为:C。
高考名题赏析
  例1: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
  (2003年全国理综试题)
  解析:
  根据阿伏加德罗定律:同温同压同体积的气体具有相同的物质的量。则本题n(HCl)=n(H2)+n(Cl2),因为无论是H2、O2还是HCl均为双原子分子,所以在该条件下,两容器中一定具有相同的原子数,但由于H2与Cl2的体积比不定,故不能确定密度、质量和质子数是否相同。
  综上分析,本题答案为:(A)。
  例2:要配制浓度约为2mol·L—1NaOH溶液100mL,下面的操作正确的是(  )
  (A)称取8gNaOH固体,放入250mL烧杯中,用100mL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8gNaOH固体,放入100mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL
  (C)称取8g NaOH固体,放入100mL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100mL量筒量取40mL5mol·L—1NaOH溶液,倒入250mL烧杯中,再用同一量筒取60mL蒸馏水,不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
  (2003年全国高考试题)
  解析:
  本题需要明确以下几点:
  ①溶质(NaOH)质量或浓溶液体积是否正确;
  ②NaOH固体溶于水放热,不能在量器(量筒和容量瓶)中溶解;
  ③粗略配制一定物质的量浓度的溶液不一定要严格按照:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀的步骤在容量瓶中配制。
  明确了上述几个问题,本题不难得出答案:(A)、(D)。
  例3:若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应,放出2.24L(标准状况)氢气,则该金属是(  )
  A.Al     B.Mg     C.Fe     D.Zn
  (2004全国老课程卷)
  解析:
  可设金属显+2价,则放出2.24LH2对应金属为0.1mol,所以金属的摩尔质量为18g/mol。
  答案:A
  例4:用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是(  )
  A.0.1mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NA
  B.1molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
  C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为 2NA
  D.12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA
  (2004北京理综)
  答案:D
  解析:
  考查的知识点为“物质的量及物质的量浓度、粒子数目、氧化还原反应中得失电子数目”。
  A:H2SO42H++SO42-c(SO42-)=0.1mol/L,V=0.1L。
    ∴n(SO42-)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol0.01NA(A错);
  B:CH3+1mol中含8mol电子,∴电子数应为8NA,(B错)
  C:Mg+2H+→Mg2++H2↑转移电子
    24g        2NA
    2.4g        0.2NA(C错)
  D:考查白磷的化学式P4,1mol P4中有4NA磷原子。12.4g相当于0.1mol P4
    ∴有0.4 NA磷原子(正确)。
  例5:下列说法不正确的是 (  )
  A.磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
  B.6.02 ×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14:1
  C.32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
  D.常温常压下,0.5 ×6.02 ×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L
  (2004全国卷Ⅰ)
  答案:D
  解析:
  常温常压不是标准状况,故气体摩尔体积不是22.4 L/mo1。
  例6:代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是(  )
  A.9g重水所含有的电子数为
  B.1mol MgCl2中含有离子数为
  C. 氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
  D.1molC10H22分子中共价键总数为
  (2004天津卷)
  答案:D
  解析:
  1mol C10H22分子中有9mol C-C键,22mol C-H键,共有共价键31NA。
  例7:阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1。下列叙述中正确的是(  )
  A.标准状况下,2.24L苯中约含有3.612x1023个碳原子
  B.常温常压下,氧气和臭氧的混合物16g中约含有6.02×1O23个氧原子
  C.25℃时,1 L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02×l023个氢氧根离子
  D.0.5mol CH4中约含有3.01×1024个电子
  (2002江苏卷)
  答案:BD
  解析:
  标况下苯不是气体,2.24L苯不是0.1mo1,故A项不正确;25℃时,1L pH=13的NaOH溶液含OH- 0.1mo1,约含有6.02×1022个OH-离子,故C项不正确;所以选B、D。
  例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(  )
  A.3:4:1   B.3:3:2   C.6:7:3   D.6:9:10
  (2004上海卷)
  答案:A
  解析:
  由题给的体积变化可设原有9L气体,N2、O2、CO2三种气体各3L;由 可知,9体积N2、O2、CO2与Na2O2反应后变应为8体积,说明有2体积CO2反应,同时生成1体积O2,所以,反应后三种气体的体积比为,故选A。
  例9:设NA为阿伏加德罗常数。下列叙述中正确的是 (  )
  A.46g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
  B.标准状况下22.4 L H2中含中子数为2NA
  C.1 L 1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA
  D.1 mol Mg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
  (2004上海卷)
  答案:AD
  解析:
  H2的中子数为0,故B项不正确;醋酸为弱电解质,不完全电离,故C项不正确,所以选AD。
  例10:久置空气中会发生颜色变化,但颜色变化不是由于跟氧气反应引起的物质是(  )
  A.过氧化钠固体   B.亚硫酸钠固体   C.硫酸业铁晶体   D.苯酚晶体
  (2004老课程)
  答案:A
  解析:
  Na2O2本身淡黄色,在空气中易与水和CO2反应生成白色的固体;Na2SO3本身无色,易被O2氧化生成硫酸钠; FeSO4·7H2O本身淡绿色,易被氧化成红褐色的+3铁的化合物;无色的苯酚易被氧化成粉色的物质。
  例11:为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是(  )
  A.Na2SO3溶液(BaCl2)        B.FeCl2溶液(KSCN)
  C.KI(淀粉溶液)          D.HCHO溶液(石蕊试液)
  (2004北京理综)
  答案:A
  解析:
  A:Na2SO3在空气中变质成Na2SO4,用BaCl2检验其是否变质,不能达到目的,Na2SO3、Na2SO4与BaCl2反应均有白色沉淀产生。
  B:FeCl2与KSCN无明显现象,当Fe2+→Fe3+后,溶液立即变血红色。
  C:KI(淀粉溶液)中I-与淀粉溶液相遇无明显变化,但当I-→I2时溶液立即呈蓝色。
  D:HCHO溶液氧化生成HCOOH,甲酸可使紫色石蕊变红,而甲醛与石蕊不作用。∴B、C、D中检验试剂均可达到目的。
  例12:从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
  14CuSO4+5FeS2+12H2O====7Cu2S↓+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是(  )
  A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
  B.5molFeS2发生反应,有10mol电子转移
  C.产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物
  D.FeS2只作还原剂
  (2004北京理综)
  答案:C
  解析:
  考查的知识点是“氧化还原反应中氧化产物,还原产物,氧化剂还原剂概念的辨析,反应中电子转移数目的判断”。
  14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S↓+5FeSO4+12H2SO4,反应中 , 降低总数为21,显然还有,故反应后有17SO42-(+6价S),而反应前有14SO42-,可见Cu2S只是还原产物,5mol FeS2参加反应转移电子数为21mol ,部分SO42-为氧化产物,FeS2既是作氧化剂,又做还原剂,∴选项C为正确答案,此题有一定难度。
  例13:在一定温度下,某无水盐R在水中溶解度为23g,向R的饱和溶液中加入该无水盐,保持温度不变,析出R的结晶水合物Wg,从原饱和溶液中析出溶质R的质量为(  )
  A.            B.
  C.            D.
  (2004天津理综)
  答案:A
  解析:
  从原溶液中析出的溶液质量为(Wg-Bg),所以从原饱和溶液中析出溶质R的质量为:
  例14:某化学反应的反应物和产物如下:
  KMnO4 + KI+ H2SO4→ MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
  (1)该反应的氧化剂是 ____________。
  (2)如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5
    ①KMnO4的系数是________________ 
    ②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目
    KMnO4+  KI+ H2SO4
  (3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定,可能的配平系数有许多组。原因是
  ________________________________________________________________。
  (2004上海化学试卷)
  答案:
  (1) KMnO4
  (2) ① 8  ②
  (3) 该反应式含两种氧化产物,两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化
  解析:
  根据化合价升降法配平,结合电子得失平衡原理加以分析即可。
  点评:
  本题考查基本理论部分中的氧化还原反应的配平,电子转移的表示方法及其电子得失平衡原理,侧重应用能力的考查。 
  例15:有三种不同质量比的氧化铜与炭粉的混合物样品①、②、③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中氧化铜的量。
  (1)甲取样品①强热,若所得固体为金属铜,将其置于足量的稀硝酸中微热,产生1.12L气体(标准状况),则样品①中氧化铜的质量为________g。
  (2)乙取样品②ag强热,生成的气体不能使澄清的石灰水变浑浊。再将反应后的固体与足量的稀硝酸微热,充分反应后,有bg固体剩余,该剩余固体的化学式为   。样品②中氧化铜质量为     g(以含a、b的代数式表示)
  (3)丙称量样品③强热后剩余的固体,质量比原样品减小了cg,若该固体为金属铜,则样品③中氧化铜物质的量(n)的取值范围为           。
  (2004北京理综)
  答案:
  (1)6.0  (2)C ;  (3)
  解析:
  ①
  比较简单    3CuO ~ 3Cu ~ 8HNO3 ~ 2NO
          3×80          2×22.4
  利用关系法:  x=6.0g         1.12
  ②
  
  ∴设CuO为xg,C为a-x,则参加反应碳的质量为a-b-x,生成CO为重要信息不能忽视。
  
  ③
  丙中的反应:
  两个反应,耗碳量相同,但耗CuO的量不同,则生成Cu的量不同。但要认真审题,要求算氧化铜的物质的量;反应后固体质量全为铜,说明反应物均恰好反应完全。
  若按反应①发生
  
  
  若按反应②进行
  
  ∴丙中氧化铜的取值范围为
  本题首先需要想到CuO+C的反应情况有2种,否则无法进行讨论。化学基本概念复习三――反应热
[知识归纳]
  关于反应热的考点主要有:书写或判断热化学方程式的正误;反应热、燃烧热、中和热概念辨析;有关反应热的简单计算。尤其需要注意的是,随着新教材的全面铺开,有关反应热的篇幅增多,难度加大,成为新教材的一大亮点。
  一、放热反应和吸热反应
  由于各种物质所具有的能量是不同的。如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,有一部分能量就会转变成热能等形式释放出来,这就是放热反应。如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,这就是吸热反应。
  对于可逆反应而言,如果其正反应为放热反应,则其逆反应一定是吸热反应。
二、热化学方程式
  表示反应所放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。书写热化学方程式应注意下列几点:
  1.要注明反应物和生成物的聚集状态;
  2.在化学方程式右端要注明反应热,反应热用符号△H 表示,并与热化学方程式间用“;”号隔开;△H 的单位一般采用kJ·mol—1。当△H 为“—”或△H<0时,体系能量降低,为放热反应,当△H 为“+”或△H>0时,体系能量升高,为吸热反应;
  3.热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,而不代表分子个数,因此可以写成分数。
  4.同一热化学反应,如果方程式化学计量数不等,△H 也不等,但数值与反应物的化学计量数成正比。如:  2H2(g)十O2(g)=2H2O(g);△H=—483.6kJ·mol—1,而 ;△H=—241.8kJ·mol—1。
  5.热化学方程式中△H 前必须注明符号“+”或“-”。
  三、燃烧热和中和热
  在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。例如:测得101kPa 时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量,这就是C的燃烧热。其热化学方程式为:
  C(s)十O2(g)=CO2(g);△H=—393.5kJ·mol—1
  在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol水,这时的反应热叫做中和热。强酸和强碱在稀溶液中起反应生成1molH2O都放出57.3kJ的热量。例如:
   ;△H=-57.3kJ·mol—1
  [命题分析]
  [例1] 对下列化学反应热现象,不正确的说法是(  )
  A.放热的反应发生时不必加热
  B.化学反应一定有能量变化
  C.吸热反应需要加热后才能发生
  D.化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关
  解析:
  化学反应的发生一定有能量的变化,化学反应的能量变化与反应物、生成物所具有的能量有关。若反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热;若反应物的总能量低于生成物的总能量,反应吸热。不论是吸热还是放热,反应热效应的数值均与参加反应的物质的多少有关。故B、D项是正确的。
  反应表现为吸热或放热,是对整个反应而言,与反应开始是否加热没有必然的关系,不能得出吸热反应需要加热,放热反应不必加热就能进行的结论。事实上,有些放热反应需要加热才能开始反应,如燃料的燃烧;有的吸热反应不需要加热可以进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应就是这样的。因而A、C项是错误的。
  答案:AC
  [例2] 已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是(  )
 A. ;△H= +242kJ·mol—1
  B. ;△H= —484kJ·mol—1
  C. ;△H= +242kJ·mol—1
  D. ;△H= +484kJ·mol—1
  解析:
  放热反应△H为负,淘汰C、D;由题意,2molH2燃烧生成水蒸气的放热484kJ,若生成液态水放热应多于此值,淘汰B。
  答案:A
  [例3] 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1);△H= —571.68kJ·mol—1
      ;△H= —282.9kJ·mol—1
  某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中H2和CO的物质的量之比为(  )
  A.2:1   B.1:2  C.1:1   D.2:3
  解析:
  本题根据反应放出的热量求算可燃物物质的量。
  根据热化学方程式可知:H2燃烧热为571.6 kJ·mol—1÷2=285.8 kJ·mol—1;生成 时,参加反应的H2为0.2mol,H2燃烧放出的热量为0.2mol×285.8 kJ·mol—1=57.16kJ,CO燃烧放出的热量为113.74kJ—57.16kJ=56.58kJ;CO的燃烧热为282.9 kJ·mol—1, 。
  故H2和CO物质的量之比为0.2mol:0.2mol=1:1。
  答案:C
 [例4] 在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是(  )
  A.CH3OH(l)+O2(g)  CO2(g)+2H2O(l);△H=+725.8 kJ/mol
  B.2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(l);△H=-1452 kJ/mol
  C.2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(l);△H=-725.8 kJ/mol
  D.2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(l);△H=+1452 kJ/mol
  答案:B
  解析:
  在25℃、101 kPa下,1 mol甲醇(即32 g)燃烧生成C02和液态水放热:32×22.68 kJ=725.8 kJ。2 mol甲醇燃烧放热1452 kJ。
[例5] 烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如:
  I. 已知丙醛的燃烧热为 ,丙酮的燃烧热为 ,试写出丙醛燃烧的热化学方程式        。
  II. 上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%,含氢11.6%,B无银镜反应,催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热,可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下:
  
  回答下列问题:
  (1)B的相对分子质量是     ;CF的反应类型为      ;D中含有官能团的名称       。
  (2) 的化学方程式是:                 。
  (3)A的结构简式为       。
  (4)化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物,符合该条件的异构体的结构简式有_____种。
  答案:
  I. ;
  II.
  (1)86  氧化反应  羟基
  (2)
  (3)
  (4)3
  解析:
  本题由B入手进行分析,B由链状烯烃A通过臭氧化还原而得,且无银镜反应,催化加氢生成D,且含C:69.8%,H:1.6%,可确定B为:C5H10O;由B的分子,结合E的 性质描述,可知D为:(CH3CH2)2CHOH,所以B为(CH3CH2)2O,结合G为C8H10O2,所以C为CH3CH2COOH,则可推断A。
  点评:
  本题是有机框图题,以烯烃、醇、醛酮、羧酸及酯的结构和性质进行综合命题,既有定性分析又有定理计算,是一道综合性较强的试题,试题以能力立意为主,较好的体现了选择功能。化学基本概念测试题一
  说明:
  本试卷分第I、II卷;第I卷为客观题,共48分;第二卷为主观题,共52分。
  满分100分。考试时间90min
  可能用到的相对原子质量:
  F:56   S:32   O:16   H:1    Cl:35.5  Ag:108  K:39   Na:23   C:12  N:14
  Mg:24  Mn:55  Bi:209  Cu:64   Al:27    F:19    Pt:195  Xe:131  Ba:137
第Ⅰ卷  客观题(共48分)
  一、单选题 :(每题4分,共20分)
  1.现有80℃质量分数分别为60%和90%的某物质水溶液以质量比1:2混合,若把此溶液降温至10℃恰好变为饱和溶液,该物质在10℃时的溶解度是:
  A. 400g    B. 415g    C. 451g    D. 475g
  2. 若a g FeS2在空气中充分燃烧共转移n个电子,则NA可以表示为:
  A. 12n/a   B. 60n/a   C. 11a/120n  D. 120n/11a
  3. 在密闭容器内充入4molSO2和3molO2,一定条件下建立平衡:

测得SO2的转化率为90%,则此条件下反应放出的热量(KJ)为:
  A. 1.8Q    B. 2Q     C. Q      D. 0.9Q
  4. 有W、X、Y、Z四种金属,已知碱性X(OH)3>Y(OH)3,X3+可以氧化Z,W可与热水反应产生H2,X不能和热水反应,将X和Z金属丝相互缠绕,插入稀H2SO4中, X溶解速度加快,此四种金属活动性关系一定是
  A. X>Y    B. Z>Y    C. W>Z     D. Z>X
  5. 下列各组离子,在pH=0的溶液中可以大量共存的是
  A. Al3+、Fe3+ 、 Br-、SO32-
  B. K+、Na+、SO42-
  C. Na+、Cu2+、I-、NO3-
  D. NH4+、K+、HPO42-、Cl-
  二、选择题:(每小题4分,共28分,每小题有1-2个选项符题意,多选、错选均为0分,若正确选项包含2个,只选1个且正确给2分,)
  6. AgCl的饱和溶液中,Cl-和Ag+物质的量浓度的乘积是个常数 ,现把足量 AgCl放到下列物质中:
  ①20mL0.1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液 ②40mL0.02mol·L-1的CaCl2溶液,
  ③30mL0.03mol·L-1的NaCl溶液     ④10mL蒸馏水
  ⑤50mL0.05mol·L-1AgNO3溶液。
  则 AgCl的溶解度由大→小排列的顺序是:
  A. ①②③④⑤   B. ①④③②⑤   C. ⑤④②①③   D. ④③⑤②①
  7. 把100g浓度为18mol·L-1、密度为1.84g·cm-3浓H2SO4加入到一定量的水中稀释成9mol·L-1的H2SO4,则加入水的体积为:
  A. <100mL     B. 100mL     C. >100mL     D. 100/1.84mL
  8. 有m1gKCl饱和溶液,其质量分数为C1%;采取某措施后析出ngKCl(不含结晶水),滤液质量为m2g,质量分数为C2% 。下列关系错误的是
  A. m1≥m2+n    B. m1 C1-m2 C2=100n 
  C. C1一定大于C2  D. 原条件下KCl的溶解度一定大于C1 g
  9. Na2O2 , CaC2 ,CaH2 , Mg3N2都能与H2O反应且反应中都气体放出。下列说法正确的是:
  A. 都属于氧化还原反应  
  B. CaC2,Mg3N2与水的反应属于复分解反应
  C. Na2O2、CaH2与H2O反应时水作氧化剂
  D. CaH2与H2O反应时产生H2,H2是氧化产物和还原产物
  10.已知铋酸钠(NaBiO3)在酸性条件下可以将Mn2+氧化为MnO4-。下列可用于酸化NaBiO3的溶液的是:
  A. HNO3      B. HCl      C. H2SO4      D. H2S
  11.某单质能与足量的浓HNO3反应放出NO2气体,若参加反应的单质和HNO3的物质的量之比为1:a,则该 单质元素在反应后所显示的化合价是
  A. +2a      B. +a      C. +a/2      D. +a/4
  12.下列反应的离子方程式正确的是.
  A. 用惰性电极电解CuSO4溶液,2Cu2++2SO42-+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
  B. 在Al2(SO4)3溶液中加入NaAlO2溶液,Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
  C. 在酸性KMnO4溶液中滴加H2O2后产生气体:H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++3O2↑+4H2O
  D. Mg与浓NH4Cl溶液共热:Mg+2NH4+2NH3↑+Mg2++H2↑
第II卷 主观题(共52分)
  13.(8分)在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(连硫酸铵)溶液则发生如下反应:Mn2++S2O82-+H2O→MnO4-+SO42-+H+ ,该反应常用于检验Mn2+的存在,其特征现象是           ,若反应中有0.1mol还原剂参加反应,则消耗氧化剂的物质的量为         。
  14.(8分)已知反应2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ,现在FeI2溶液中通入一定量的Cl2,使一半的Fe2+被氧化,试与出反应的化学方程式              。
  15.(6分)在下列反应中:11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P↓+6H3PO4+15H2SO4中,1mol Cu2+能氧化P的物质的量为___________。
  16.(5分)某温度下饱和CuSO4溶液的溶质的质量分数是p%,向其中加入ag无水CuSO4,温度不变,最后析出bg CuSO4· xH2O晶体(b>a),写出p%、a、b、x的关系式___________。
  17.(15分)已知RxO42-+MnO4-+H+→RO2+Mn2++H2O变化过程中,有0.2molRxO42-离子参加反应时,共转移0.4mol电子
  (1)反应的氧化产物为___________;(2)x=___________;(3)参加反应的H+的物质的量为___________
  18.(10分)30℃时,将8.0g饱和CuSO4溶液加水稀释至100mL,取出10mL,加入过量KI溶液,发生如下反应:
  2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
  反应所生成的I2能把20mL、0.05mol·L-1的Na2S2O3中的S2O32-全部氧化成S4O62-,方程式为:
  I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
  求:30℃时CuSO4的溶解度。
化学基本概念测试题一参考答案
  1.A
  可取100g60%的溶液和200g 90%的溶液混合,则混合液中含溶质60g+90g×2=240g,含水,300g—240g=60g。所以该物质在10℃溶解度
  2.D
  NA为1mol物质含有的粒子数,由
  FeS2  ~ 11e—
  120g    11NA
  ag      n
  
  3.D
  提示:
  热化学方程式中△H表示该方程中物质完全反应的热效应。
  4.C
  判断金属性强弱依据是:(1)与H+反应置换出H2的能力;(2)与H2O反应置换出H2的能力;(3)最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物碱性强弱;(4)形成原电池的正负极等。
  虽然碱性x(OH)3>y(OH)3,但不知x、y在此氢氧化物中是否显最高价,所以不能比较x、y金属性强弱,如碱性Al(OH)3Fe;由“”知金属活动性W>X;由x、z缠绕后插入稀H2SO4中,x加快溶解知,金属性x>z。
  5.B
  提示:
  pH=0,说明溶液中有大量H+,则
  A中:2H++SO32—=SO2↑+H2O
  C中:I—与Cu2+等不能共存
  D中:HPO42—+H+=H2PO4—  H2OP4—+H+=H3OP4
  6.B
  在AgCl饱和溶液中有如下溶解平衡
  
  由于C(Ag+)·C(Cl—)=常数,所以C(Ag+)大则C(Cl—)小,反之亦然 ;根据所给溶液中C(Ag+)或C(Cl—)大小即可判断。
  同时,此题要知道:盐在另一种不含自身离子的盐的稀溶液中溶解度略增大。
  7.A
  提示:
  H2SO4浓度由19mol·L—1→9 mol·L—1,则溶液体积增大1倍,由于原浓H2SO4体积为 ,与水混合时总体积小于两分体积之和,故加入水的体积。
  设加水后溶液的密度为ρg/mL,则1.84>ρ>1,加入水的质量
  
  即加入水的体积<100mL。
  8.C
  要析出KCl,可采取2条措施:①降温,此条件下m1=m2+n,c1>c2;②蒸发溶剂,此条件下m1>m2+n,所以A正确;蒸发溶剂后溶液的温度未知,所以,c1、c2的相对大小不确定,即:C错;由质量守恒有m1c1%-m2c2%=n知B正确;由知D正确。
  9.BD
  提示:
  B中的反应即是水解反应,又属于复分解反应。
  10.AC
  提示:
  从题知,NaBiO3有强氧化性。
  11.BC
  提示:
  设单质为R,化合价为x,若R为非金属,则生成NO2和非金属氧化物或含氧酸,所有HNO3全部还原为NO2,由得失电子定恒有x=a,如
 若R为金属,由R+aHNO3→R(NO3)x+xNO2↑+H2O知 。
  12.BD
  提示:
  A中SO42—不反应;C中电子得失不守恒。
  13.溶液出现紫色;0.25mol
  提示:
  由Mn:+2→+7↑5×2
   2S:+7→+6↓2×5
  有2Mn2+ —— 5S2O82—
   2mol    5mol
   0.1mol    n
  所以n=0.25mol
  14.4FeI2+5Cl2=2FeCl3+2FeCl2+4I2
  分析:
  从给出的信息并依据“还原剂的还原性大于还原产物”可以判断:
  还原性I->Fe2+,故溶液中有一半的Fe2+被氧化时,I-已全部被氧化成I2单质,因此反应后溶液中有三种产物:I2、FeCl3、FeCl2。
  15.0.2mol
  Cu由+2价变为+1价,所以1mol Cu2+做氧化剂得到1mol电子,P由0价变为+5价,所以1mol P被氧化失去5mol电子,可知1mol Cu2+能氧化0.2molP单质。
  16.
  bg晶体的析出,是由于加入ag无水CuSO4,析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,则析出的晶体bg中减去加入的ag无水CuSO4,应该是从原饱和溶液中出来的,它应该符合饱和溶液的组成。
  17.(1)RO2  (2)2  (3)0.64mol
  提示:
  0.2molRxO42—反应时转移0.4mole—,说明1molRxO42—失去2mole—,而1molMnO4—得5mole—。有
  5RxO42—+2MnO4—+H+→5xRO2+2Mn2++H2O
  由电荷平衡知H+化学计量数为16,所以H2O的化学计量数为8;由O元素守恒有20+8=10x+8,所以x=2 
由5RxO42— ~ 16H+
5mol 16mol
0.2mol n(H+)
有n(H+)=0.64mol
  18.30g
  分析:
  由题有
  CuSO4    ~  Na2S2O3
  160g        1mol
  m(CuSO4)  0.02L×0.05mol·L—1×
  解得m(CuSO4)=1.6g
  
测试
  选择题
  1.阿波罗宇宙飞船是以N2H4(联氨)和N2O4为推力源,反应温度达2700℃,发生反应的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,对于该反应的下列叙述正确的是(  )
   (A)属于置换反应类型
   (B)联氨是反应中的氧化剂
   (C)氧化产物和还原产物的质量比为1:1
   (D)氮气是氧化产物,又是还原产物
  2.已知氢化锂(LiH)属于离子晶体,且LiH跟水反应可以放出氢气,下列叙述中正确的是(  )
   (A)LiH跟水反应后的溶液显中性
   (B)LiH是一种强还原剂,具强还原性
   (C)LiH中的氢离子可以被还原成氢气
   (D)LiH中的氢离子与锂离子的核外电子排布不相同
  3.随着原子序数的增大,还原性逐渐减弱的是(  )
   (A)Cl  Br  I   (B)Na  Mg  Al   (C)Na  Mg  Ca   (D)Cl-  Br-  I-
  4.金属铝溶于苛性钠溶液中,放出氢气,在此反应中氧化剂是(  )
   (A)铝        (B)水        (C)苛性钠      (D)水和苛性钠
  5.下列关于“两性化合物”的叙述中,正确的是(  )
   (A)H2S与HNO3、NaOH分别反应时,均可生成水,所以H2S是两性化合物
   (B)NaHCO3既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应,所以碳酸氢钠是两性化合物
   (C)铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,所以铝是两性化合物
   (D)Al(OH)3既能与酸反应,又能与强碱反应,所以Al(OH)3是两性化合物
  6.室温时,等体积的NO和O2混合后,其混合气体的平均分子量是(  )
   (A)30       (B)31        (C)41.33      (D)大于41.33
  7.8g Zn、Al、Mg三种金属组成的混合物与足量盐酸作用放出H2(标况下)的体积为2.8L,则三种金属的物质的量之和可能为(  )
   (A)0.25mol    (B)0.125mol      (C)0.1mol     (D)0.05mol
  8.目前人们正在研究开发一种高能电池。它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的b-Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式如下:
  
  以下说法正确的是(  )
   (A)放电时钠作为正极,硫作为负极
   (B)放电时钠极发生还原反应
   (C)充电时,钠与电源的正极相连
   (D)充电时,阳极的反应是Sx2――2e=xS
  9.下列化合物,既能跟硫酸反应又能跟NaOH溶液反应的是(  )
  ①NaHCO3、  ②NaHSO4、  ③(NH4)2S、  ④NaNO3、  ⑤Al(OH)3
   (A)只有①    (B)只有③       (C)①、②、③    (D)①、③、⑤
  10.下列物质中属于纯净化合物的是(  )
   (A)福尔马林   (B)干冰        (C)凡士林      (D)石墨
答案与解析
  1.
  答案:D
  解析:
  在N2H4中N为-2价,N2O4中N为+4价,反应中只有N元素化合价变化,N2既是氧化产物也是还原产物;1molN2O4对应2molN2H4,则氧化产物和还原产物的质量比为2:1。选D。
  2.
  答案:B
  解析:
  在LiH中的氢离子为[H︰]-,具有强还原性,核外电子排布与Li+相同。选B。
  3.
  答案:B
  解析:
  首先要明确金属原子只具有还原性,非金属原子一般既有氧化性,又有还原性,非金属原子形成的简单阴离子只具有还原性,然后应用周期表中元素性质的递变规律加以判断。
  A组随原子序数递增还原性递增;
  B组随原子序数递增还原性递减;
  C组随原子序数递增,还原性先递减Na→Mg,后递增Mg→Ca;
  D组随原子序数增加还原性递增。
  所以本题正确答案是B。
  4.
  答案:B
  解析:
  金属铝溶于苛性钠溶液的反应分两步进行:
  (1)铝和水反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑
  (2)生成的Al(OH)3是两性氢氧化物,在碱性溶液中显酸性:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
  两步反应合成一个反应式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
  显然,反应(1)是氧化还原反应,反应(2)是中和反应,因此,氧化剂是水。
  本题正确答案是B。
  5.
  答案:D
  解析:
  首先要弄清“两性”的概念。两性是指酸性和碱性,而不是指氧化性,还原性等。其次,题目要求是“化合物”,不是单质。两性化合物包括①两性氢氧化物和②两性氧化物。A中H2S跟HNO3发生的是氧化还原反应,表现出H2S的还原性,而跟NaOH发生的是中和反应,表现其酸性,不能称为两性。B中NaHCO3是盐,不是氧化物或氢氧化物;C显然不符合题意,因为铝是单质,不是化合物。铝与盐酸反应是活泼金属都具有的性质,而与NaOH溶液反应是分两步进行的,不是铝直接与碱发生反应,并不体现铝的“酸”性。另外,还有一种错误说法,“铝是两性元素”,这种说法把铝与氢氧化铝、氧化铝混同了。正确的提法是:铝是金属元素,氢氧化铝是两性氢氧化物,氧化铝是两性氧化物。所以,本题正确答案只能是D。
  6.
  答案:D
  解析:
  有两种气体混合,应考虑它们能否发生反应,该题中有两个反应:2NO+O2=2NO2,2NO2 N2O4。这是“隐蔽”条件,许多同学未考虑这两个反应而错选了B,或未考虑第二个反应而错选了C。正确答案应是D。
  7.
  答案:C
  解析:
  三种金属与盐酸反应的化学方程式为:
  Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
  2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
  Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
  可见Zn、Mg的物质的量等于它们产生的H2的物质的量,Al的物质的量小于它产生的H2的物质的量。H2的物质的量为=0.125mol,所以三种金属的物质的量之和应小于0.125mol;同时,也应考虑到三种金属的物质的量之和应大于只含Al时的物质的量,即0.125mol×2/3=0.083mol,所以选C。
  8.
  答案:D
  解析:
  判断可充电电池的原则是,它在放电时相当于原电池,正极发生还原反应,负极发生氧化反应;在充电时作为电解池,放电时的正极变为电解池的阳极,负极变为阴极。阳极与电源正极相连,发生氧化反应,阴极与电源负极相连,发生还原反应。根据题中给出的化学方程式,放电时是金属钠与硫反应生成了多硫化钠(其中含S x2-放电时的电极反应为:负极:2Na-2e-=2Na+;正极:xS+2e-=Sx2-)所以,放电时Na为负极,S为正极。充电时钠极变为阴极,电极反应为:
  2Na++2e-=Na
  硫极变为阳极,电极反应为:
  Sx2--2e-=xS
  由以上分析可知A,B,C都是错误的,正确答案为D。
  9.
  答案:D
  解析:
  既能跟强酸反应又能跟强碱水溶液反应的化合物有以下三类:
  (1)弱酸的酸式盐:弱酸的酸式盐如NaHCO3、NaHSO3、NaHS、Ca(H2PO4)2等,能与强酸发生复分解反应生成难电离的弱酸,又能与强碱反应生成正盐。
  (2)弱酸的铵盐:弱酸的铵盐如(NH4)2S、(NH4)2CO3、(NH4)2HPO4等,能与强酸发生复分解反应生成弱酸;又能与强碱反应放出氨气。
  (3)两性化合物:两性化合物包括有两性氢氧化物Al(OH)3、Zn(OH)2等和两性氧化物Al2O3、ZnO等。如Al(OH)3能与强酸反应生成铝盐;又能与强碱反应生成偏铝酸盐。
  强酸的酸式盐如NaHSO4等只与强碱反应生成正盐。
  强酸强碱盐如NaNO3不与易挥发性强酸和强碱溶液反应。
  10.
  答案:B
  解析:
  福尔马林是35%~40%甲醛水溶液,尽管甲醛和水都是化合物,但福尔马林却是由甲醛与水组成,是不同种分子组成的物质体系,是混合物而不是纯净化合物。干冰是固态二氧化碳的俗称,是由同种分子(CO2)组成的物质,是纯净物,而且CO2是由不同元素组成的物质,是化合物,即是纯净物。凡士林是一种白色或黄色的油脂状石油产品,是一种商业名称,它是重油经硫酸和漂白精制而得,也可用蜡膏和矿质润滑油调制而成。它是由不同分子组成的复杂物质体系,是混合物不是纯净物。石墨是一种矿物名称,化学成分是碳,为碳的一种同素异形体。若按纯净的石墨而言,它是由同种元素组成的物质,是单质而不是化合物。反应热专项练习
  1、热化学方程式C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);△H =+131.3kJ/mol表示( )
  A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
  B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
  C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气,并吸热131.3kJ
  D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
  2、已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ·g-1。下列热化学方程式中不正确的是( )
  A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H =-890kJ/mol
  B. CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l);△H =-445kJ/mol
  C.
  D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-55.625kJ/mol
  3、在烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应,大约需117kJ/mol~125KJ/mol的热量,但1,3—环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应,△H =-23.4kJ/mol,以上事实表明( )
  A.1,3—环己二烯加氢是吸热反应
  B.苯加氢生成环己烷是吸热反应
  C.1,3—环己二烯比苯稳定
  D.苯比1,3—环己二烯稳定
  4、X、Y二元素的原子,当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素原子层结构时,X放出的热量大于Y放出的热量;Z、W两元素的原子,当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时,吸收能量W大于Z。则X、Y和Z、W分别形成的化合物中,离子化合物可能性最大的是( )
  A.Z2X  B.Z2Y  C.W2X  D.W2Y
  5、在同温同压下,下列各组热化学方程式Q2>Q1的是( )
  A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q1
    2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2
  B.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1
    S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2
  C.
    C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2
  D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1
   
  6、100gC不完全燃烧所得产物中,CO所占体积为1/3,CO2为2/3,且:
  
  与这些碳完全燃烧相比,损失的热量为( )
  A.39.292kJ  B.3274.3kJ  C.784.92kJ  D.2489.44kJ
  7、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓H2SO4;③稀硝酸,恰好完全反应的热效应△H1、△H2、△H3的关系正确的是( )
  A.△H1>△H2>△H3
  B.△H1<△H3<△H2
  C.△H1=△H3>△H2
  D.△H1>△H3>△H2
  8、对下列化学反应热现象,不正确的说法是( )
  A.放热的反应发生时不必加热
  B.化学反应一定有能量变化
  C.化学反应一般地说,吸热反应需要加热后才能发生
  D.化学反应热效应数值与反应物质多少有关
  9、以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2=2CO2(g)+H2O(l);△H=-1300kJ/mol的说法中,正确的是( )
  A.有10NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
  B.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量
  C.有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
  D.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
  10、完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗掉8mol·L-1的氢氧化钠溶液50mL,则无水乙醇的燃烧热放出的热量不可能是( )
  A.10Q  B.10Q~5Q  C.大于10Q  D.小于5Q
  11、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放热还是吸热
  D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应
  12、1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律,他指出:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律,称为盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:___________。由此看来更稳定的碳的同素异形体为:____________。若取金刚石和石墨混合晶体共1mol 在O2中完全燃烧,产生热量为QkJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为_____________(用含Q的代数式表示)。
  13、0.3mol气态高能燃料乙硼烷(分子式B2H6),在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ的热量,则其热化学方程式为________________。又已知H2O(l)=H2O(g);△H=44kJ·mol-1,则11.2L标准状况下的乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_________kJ。
  14、如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列回答:
  (1)实验中观察到的现象是____________________。
  (2)产生上述现象的原因是____________________。
  (3)写出有关反应的离子方程式________________。
  (4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”“等于”)镁片和盐酸的总能量。
  15、称取等质量为(ag)胆矾两份。把一份溶于bg水中,测知其溶解时吸收Q1kJ热量;把另一份脱水后溶于bg水中,测得其溶解时放热Q2kJ。
  (1)胆矾的溶解热为______kJ·mol—1,是______(填”吸热”或“放热”)
  (2)无水硫酸铜的溶解热为______kJ·mol—1,是______过程。
  (3)从以上数据可知,胆矾脱水是______过程,1mol胆矾脱水需______kJ·mol—1热量。
  16、目前大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气,使用天然气作为居用燃料对环境更为有利。管道煤气的主要成分是CO、H2和少量烃类,天然气的主要成分是CH4。它们的燃烧反应如下:
  
  根据以上化学方程式判断:燃烧相同体积的管道煤气和天然气,消耗空气体积较大的是_________。因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气,灶具的改进方法是_________进风口(填增大或减小),如不作改进可能产生的不良结果是_________________。管道煤气中含有的烃类,除甲烷外,还有少量乙烷、丁烷等,它们的某些性质见下表:
  试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小,并且呈断续状态的原因是_____________________。
  17、在101kPa时,H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O。
  (1)放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热为________,表示H2燃烧热的热化学方程式为____________。
  (2)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为___________,表示其中和热的热化学方程式为____________________。
答案与提示
  1、C
  依据反应热的概念,表示按照方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量,单位是kJ·mol-1,该方程式表示:1mol碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸收131.3kJ的热量。特别要指明水的状态。
  2、D
  题目中给出的数据意义是:燃烧1g的甲烷放出55.625kJ的热量,应该换算成燃烧1mol甲烷放出的热量为890kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ·mol-1其他系数与热量相对应的方程式均正确。
  3、D
  由题可知:,因为苯的能量比环己二烯能量低,故苯比环己二烯稳定,故C错;环己二烯加氢是放热过程,A错;苯加氢到环己烷由上图可知是放热过程,B错。
  4、A
  X、Y获得两个电子就达到稳定结构,故它们属于VIA族,由于X得到电子放出的热量多,故X形成的离子更稳定,即X的非金属性比Y强;Z、W失去一个电子达到稳定结构,它们属于IA族,W失去电子吸收的能量多,则W比Z难失电子,故金属性Z大于W。形成离子化合物最可能是金属性强的与非金属性强的元素化合,即Z2X。
  5、C
  反应放出或吸收的热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中两式仅生成物中水的状态不同,由于生成液态水比生成气态水放热多,所以Q1>Q2;B中两式仅硫的状态不同,由于固态硫变成气态硫要吸收热量,所以Q1>Q2;C中固态碳与氧气完全反应生成二氧化碳,放出的热量Q2应大于不完全燃烧时生成一氧化碳放出的热量Q1;D中二式各物质的量不同,有Q1=2Q2的关系,故本题的答案应为C。
  6、C
  在100gC中有 变为CO,有 变为CO2,故与C完全燃烧相比,损失的热量就是CO继续燃烧放出的热量,依据热化学方程式,知损失的热量为 。
  7、D
  因为稀醋酸是弱电解质,在电离时吸热,浓H2SO4溶于水时放热。故中和时放出的热量Q(H2SO4)>Q(HNO3)>Q(HAc),又因放热反应中,△H为负值,即△H=-Q,故△H2<△H3<△H1。
  8、AC
  A错。在放热反应中有一些需加热以提供必需的能量来引发反应,如煤的燃烧。C错在有些吸热反应并不需要加热,如Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应,HAc的电离等吸热过程,均不需要加热。
  9、AD
  A项中的10NA个电子转移即有1molC2H2燃烧,所以放出的热量为1300kJ,D项中有8NA个碳氧共用电子对,即有2mol CO2 生成,故放出1300kJ的热量。
  10、CD
  NaOH与CO2反应可生成Na2CO3,也可以生成NaHCO3,若生成Na2CO3,则n(NaOH)=0.4mol。
  
  所以此时1mol乙醇完全燃烧放出5Q热量,若反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q~10Q之间。
  11.CD
  此类题可举例证明。
  A、煤的燃烧需要加热才能发生,但,煤燃烧放热。
  B、也可用A的例子说明。
  C、当反应物的总能量>生成物的总能量时,反应放热;反之吸热。
  D.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生反应
  12、
  解析:
  由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减即可。设反应的热效应为△H3,则△H3=△H1-△H2=-395.41kJ/mol+393.51kJ/mol=-1.90kJ/mol。
  即C(金刚石、S)=C(石墨、s);△H=-1.90kJ/mol。
  可见金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,比金刚石稳定。
  由十字交叉法:
  
 可得二者物质的量比。
  答案:
  C(金刚石、s)=C(石墨、s);△H=-1.90kJ/mol;石墨;
  13、
  解析:
  1molB2H6(g)完全燃烧,生成液态水放出的热量为649.5kJ÷0.3=2165kJ。因此热化学方程式为:B2H6(g)+3O2=B2H3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ·mol-1。若反应生成的3mol H2O(l)全部转化为气态水,则需吸收热量44kJ·mol-1×3mol=132kJ,则0.5mol B2H6(g)完全燃烧生成气态水时放出的热量为:
  答案:
  B2H6(g)+3O2(g)=B2H3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJmol-1 ;1016.5
  14、
  解析:
  Mg与盐酸反应放热,而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,烧杯中含有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时,反应放热。
  答案:
  (1)①镁片上有大量气泡产生;  ②镁片逐渐溶解;  ③烧杯中析出晶体
  (2)镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2晶体
  (3)Mg+2H+=Mg2++H2↑
  (4)小于
  15、
  解析:
  ⑴由溶解热的定义:一定温度及压力下(通常为298K和101kPa),一定量的溶质溶解于某溶剂中产生的热效应。溶质的量为1mol时为摩尔溶解热,中学把溶解热理解为摩尔溶解热。因此,可计算如下:
  CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l);△H
    250g                Q
    a g                 Q1
  所以
  ⑵ag胆矾失水后溶于水中放出Q2kJ热量
  CuSO4·5H2O~CuSO4
  250g     160g
  a g     
  CuSO4(s)=CuSO4(ag);△H′
  160g          Q′
            Q2
  所以
  ⑶
  设CuSO4·5H2O分解为CuSO4和5H2O的热效应为△H。
  根据⑴可知:①CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(aq)+5H2O(l); △H 1 =+250Q1 /a  kJ·mol—1
  根据⑵可知:②CuSO4(s)= CuSO4(ag);△H 2 =-250Q2/a  kJ·mol—1
  ①-②得: CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H =△H 1-△H 2
  ∴△H =△H 1-△H 2=
  故此过程为吸热热反应。
  答案:
  (1)250Q1/a  吸热
  (2)250Q2/a  放热
  (3)吸热  250(Q1+Q2)/a
  16、
  天然气;增大;天然气不完全燃烧,产生有毒的CO;丁烷遇冷凝结为液体,使管道流通不畅。
  17、
  解析:
  H2的燃烧热应以燃烧1mol H2为标准,当H2完全燃烧生成2.00mol H2O时,需燃烧2.00 mol H2。故H2的燃烧热为 。中和热以生成1mol H2O为标准,而1.00 mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/LNaOH溶液反应生成2 mol H2O,故该反应的中和热为 。书写表示燃烧热与中和热的热化学方程式时,必须体现燃烧热与中和热的研究标准。
  答案:
  (1)285.8kJ/mol  ;△H=-285.8kJ/mol
  (2)57.3kJ/mol  ;△H=-57.3kJ/mol化学基本概念复习二――化学用语(表示物质组成)
  一、知识概要
  
  二、知识详解
  化学用语:
  在化学学科中专门使用的符号。化学用语是学习化学的工具。
  ㈠粒子或结构的表示形式主要有:
  (1)元素符号:
  表示元素的化学符号。
  国际上用元素的拉丁名称的第一个字母的大写来表示元素,若第一个大写字母相同,则在第一个字母后面加上元素名称中的另一小写字母来区别。如:N,Na,P,As,Sb,Sr,Bi等。
  (2)核素符号 :
  如
  说明:
  核素符号即可表示中性原子,也可表示简单离子。
  (3)离子符号:
  Cl—,CH3COO—,NH4+,CO32—,AlO2—
  注意离子符号与化合价符号在表示形式上的区别:
  离子符号用原子或原子团的右上角用“数字+‘+’或‘-’”表示,化合价符号是在元素或原子团的正上方用“‘-’或‘+’+数字”的形式表示。
  (4)电子式:
  用“·”等表示原子最外层电子的化学式,如
  注意:
  ①阴离子的电子式要用[]括起来并在右上角标明电荷,阳离子的电子式除铵离子外,一般与阳离子符号相同;
  ②注意4类电子式:阳离子的电子式、阴离子的电子式、原子的电子式、分子的电子式;
  ③做题时要特别注意看清要求是“写出化合物的电子式”还是“用电子式表示化合物的形成过程”。
  (5)原子结构示意图:

  类似可以表示简单离子结构示意图。
  (6)分子式(化学式):
  CO2,C6H12O6,C2H4O2,Ca(NO3)2
  (7)结构式:
  表示物质内部结构中各元素原子的排列和结合方式的化学式。其中,用“-”表示一对共用电子对。如:
  (8)结构简式:
  CH3—CH2—OH或CH3CH2OH或C2H5OH
  ㈡化合价
  化合价:
  一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质,叫做这种元素的化合价。
  (1)化合价有正价和负价。
  (2)化合价的本质:
  ①在离子化合物中,失去电子的为正价,失去几个电子即为正几价;得到电子的为负价,得到几个电子即为负几价。
  ②在共价化合物中,元素化合价的数值,就是这种元素的一个原子跟其他元素的原子形成的共用电子对的数目,正负价则由共用电子对的偏移来决定,电子对偏向哪种原子(该原子呈负电性),哪种原子就显负价。偏离哪种原子,哪种原子就显正价。
  例1:
  NaCl, ,故钠为+1价,氯为-1价
  Na2O, ,故Na为+1价,氧为-2价
  FeS2, ,Fe为+2价,硫为-1价
  例2:
  HCl, 共用电子对偏向氯原子,所以H为+1价,Cl为-1价CO2, ,每个C原子与2个O原子共用4对电子,共用电子对偏向氧,故C为+4价,而O为-2价。
  (3)原子团的化合价:
  如SO42—,CO32—为—2价,HCO3—,HS—,H2PO4—为-1价,PO43—为—3价。
  (4)化合价是元素化合时所表现出来的性质,所以单质中元素的化合价为零。
  (5)化合价的表示方法:
  在元素的正上方以+m、-n 表示 (注意:与电荷数表示法的区别Ca2+,SO42—)
  (6)同种元素可表现出多种化合价,称为变价元素,主要是某些非金属元素和过渡金属。
  例:
  
  (7)化合价与化学式,在化学式中各元素正负化合价代数和为零。
  如: ,则mx+n·(—y)=0, mx=ny
  
  即化学式中的原子个数比=化合价的反比。
  (8)化学反应与化合价。
  在化学反应中,若所有元素的化合价都没有变化,称为非氧化还原反应,反应原则为“等价交换”,即:正价与正价交换,负价与负价交换,且交换的化合价总数相同,每种物质都呈电中性;若有化合价升降,则称为氧化还原反应,反应原则为“化合价升高的总数=化合价降低的总数”。
  (9)常见元素化合价表
  K,Na,Ag     +1          H   +1,-1
  Ca,Mg,Ba,Zn   +2          F   -1
  Cu         +1,+2        Cl  -1,+1,+5,+7
  Fe         +2,+3        O   -2,-1
  Al         +3          S   -2,+4,+6
  Mn         +2,+4,+6,+7    Si   +4
  P          -3,+3,+5      B   +3
  As         -3,+3,+5      N   -3,+1,+2,+3,+4,+5
  ㈢化学方程式
  1、化学反应的分类
  
2、化学方程式:
  用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。如:
  
  化学方程式主要包括:
  ⑴普通化学方程式,⑵热化学方程式,⑶离子方程式,⑷电离方程式,⑸电极反应式,⑹电解方程式,⑺络合方程式等。
  ■注意:
  书写化学方程式要遵守两个原则:
  一是必须以客观事实为基础,不可臆造;二是要遵守质量守恒定律,即要配平。
  3、各类化学方程式介绍
  ⑴热化学方程式:
  表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
  在书写热化学方程式时要:
  ①注明反应的温度和压强(在101kPa、25℃条件可省略);
  ②注明反应物与生成物的状态(s、l、g);
  ③用△H 标明反应热,“+”表示吸热,“—”表示放热;热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,所以可以为分数;计量数与反应热正比。如:
  
  ⑵离子方程式:
  用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。
  NaOH+HCl:OH—+H+=H2O
  CaCO3+HNO3:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
  FeCl3+NaOH:Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓
  Cl2+NaOH:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
  ■注意:
  ①易溶于水、易电离的强电解质写成离子,其他,如单质、气体、弱电解质、一般氧化物、不溶于水的物质应保留化学式。
  ②配平时除遵守质量守恒定律外,还要使电荷平衡;对于氧化还原反应,还要保证得失电子总数相等。如:
  Fe2++Cl2=Fe3++2Cl—(错误)
  2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—(正确)
  ⑶电离方程式:
  表示电解质在溶液中或熔化状态下电离产生相应自由离子的过程。此过程不是化学反应,所以它不属于离子反应方程式。
  ①强电解质的电离:完全电离,用“=”
  NaNO3=Na++NO3—
  H2SO4=2H++SO42—
  Ba(OH)2=Ba2++2OH—
  ②弱电解质的电离:部分电离,用“”
  
  ⑷水解方程式:
  详见下面的水解反应
  ⑸电极反应式:
  表示原电池反应、电解反应时电极上所发生反应的方程式,一对电极反应才能表达一个完整的化学反应。
  ①Cu—Zn—稀H2SO4原电池
  负极(Zn):Zn—2e-=Zn2+
  正极(Cu):2H++2e-=H2↑
  ②以石墨电极电解饱和食盐水
  阳极:2Cl—-2e-=Cl2↑
  阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH—
  ⑹电解方程式:
  如电解饱和食盐水2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
  4、各类反应介绍
  ⑴化合反应
  两种或两种以上的物质作用,生成一种物质的反应叫做化合反应。化合反应可以是氧化还原反应,也可是非氧化还原反应。
  
  
  ⑵分解反应
  一种物质经过反应后生成两种或两种以上物质的反应。它是与化合反应相对应的反应类型,很多化合反应的逆过程就是分解反应,也能在一定条件下发生。
  
  
  ⑶复分解反应
  两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应。复分解反应都不是氧化还原反应。中学所讲的复分解反应一般是指在水溶液中进行的离子间的交换(但不绝对)。如:
  ①中和反应:酸十碱→盐十水
  H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
  Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
  3HCl+Fe(OH)3=FeCl3+3H2O
  ②其他复分解反应
  Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O
  CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
  SO2+2NaOH=Na2SO4+H2O
  Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
  2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O
  NaCl(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑
  
  BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
  ⑷水解反应
  一般规律: 。当然,其他化合价形式类似。
  类型:盐水解、其他无机物的水解、卤代烃水解、酯水解、糖水解、蛋白质水解等。
  
  ⑸置换反应
  一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。置换反应都是氧化还原反应。置换反应共有4类:
  ①金属置换非金属(干态或水溶液中进行)
 Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
  
  ②金属置换金属(干态或水溶液中进行)
  Fe十CuSO4=Cu十FeSO4
  
  ③非金属置换非金属(干态或水溶液中进行)
  Cl2十2NaBr=2NaCl十Br2
  2F2十2H2O=4HF十O2↑
  
  ④非金属置换金属(只能在水溶液中进行)
  
  ⑹氧化还原反应(详细讲解见《氧化还原反应》专题)
  有电子转移的(或化合价升降的)反应叫做氧化还原反应,是一种重要的反应类型,也是学习化学反应的难点。
  ①氧化还原反应的本质:失得电子,且失电子总数等于得电子总数
  
  Cu失电子数:3×(2—0)=6
  HNO3得电子数:2×(5—2)=6
  ②有关概念之间的关系
  
  ③氧化性、还原性强弱比较
  
  ④常见的氧化剂和还原剂
  强氧化剂:KMnO4,K2Cr2O7,浓H2SO4,HNO3,Ca(ClO)2,H2O2,Na2O2,Cl2,Br2,O2等。
  强还原剂:活泼金属如Na,Mg,Al等,H2S,S2—,SO2,SO32—,H2SO3,I—,HI,Fe2+等。
  ⑺离子反应(详细内容见《离子反应专题》专题)
  有离子参与的化学反应(包括有离子参加或生成的反应)。电解质在水溶液中进行的反应都是离子反应。
  ①离子反应的本质:消耗反应物的离子、使反应物的离子浓度降低。
  ②离子反应的条件:消耗反应物的离子,生成了难电离、难溶或挥发性物质。
  ③离子反应的表达:离子方程式基本概念检测题二
(90分钟,100分)
  一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题有一个或两个选项符合题意)
  1.将下列物质按酸、碱、盐分类依次排列正确的是 (  )
  A.硫酸、纯碱、石灰石    B.硫化氢、烧碱、绿矾
  C.石炭酸、熟石膏、醋酸钠  D.磷酸、乙醇钠、苛性钾
  2.下列各组物质前一种是混合物,后二种是纯净物的是 (  )
  A.蓝矾、玻璃、无色的刚玉  B.汽油、液氯、无色的水晶
  C.石蜡、纯盐酸、软水    D.干冰、铝热剂、铁触煤
  3.下列有关氧化物的说法正确的是 (  )
  A.凡是酸性氧化物,均可与水反应生成相应的酸
  B.金属氧化物都是碱性氧化物
  C.与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐,与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物
  D.不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应
  4.下列物质互为同素异形体的是 (  )
  A.16O、17O、18O      B.金刚石、石墨、C60
  C.HCI、DCl、TCl      D.CH4、C2H6、C3H8
  5.下列物质的电子式书写正确的是 (  )
  
  A.①②③④  B.⑤⑥⑦⑧  C.②③⑤⑥⑦  D.①④⑧
  6.在化学反应中,反应前与反应后相比较,肯定不变的是 (  )
  ①元素的种类  ②原子的种类  ③分子数目 
  ④原子数目   ⑤参加反应的物质在反应前的质量总和与反应后生成的物质的质量总和
  A.①②③④  B.①②⑤   C.①②④⑤   D.②③⑤
  7.设NA为阿伏加德罗常数的数值,则下列说法正确的是 (  ) 
  A.在标准状况下,体积22.4L的SO3中含有的分子数是NA
  B.在标准状况下,体积为1L的辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为NA
  C.在常温常压下,活泼金属镁跟盐酸反应置换出1g氢气,转移的电子数为NA
  D.在常温常压下,0.01mol的氨气中含有的电子数是0.1NA
  8.下列各项叙述中正确的是 (  )
  A.由同种元素组成的物质肯定属于纯净物中的单质
  B.具有相同质子数的粒子都属于同种元素
  C.一种元素可有多种离子,但只有一种电中性的原子
  D.有新单质生成的化学反应,不一定都属于氧化还原反应
  9.1999年,我国研制出了首批重氧气体(18O2),18O是一种稳定的同位素,下列有关说法正确的是 ( )
  ①18O2与16O2的化学性质差异很大
  ②18O2与16O2互为同位素而不是同素异形体
  ③可用于研究酯化和光合作用的机理
  ④同温同压下同体积18O2和16O2含有相同的原子个数
  ⑤1mol重氧水H2 18O所含的中子数约为6.02×1023
  ⑥1.8g 18O2气体的物质的量是0.1mol
  ⑦18O2气体的摩尔质量是36g·mol—1
  ⑧0.1mol18O2气体的体积约为2.24L
  A.③④⑦   B.②③⑤⑥⑧
  C.①③④⑦  D.③④⑧
  10.已知31g白磷变成31g红磷放出18.39kJ热量,下列两反应中:4P(白s)十5O2 (g)=2P2O5 (s);△H=—Q1;4P(红s)十5O2 (g)=2P2O5 (s);△H=—Q2;则Ql和Q2的关系是 (  )
  A.Q1>Q2   B.Q1=Q2
  C.Q1<Q2   D.无法确定
  11.某元素在化学反应中,由化合态变为游离态,则下列说法正确的是(  )
  ①该元素一定被氧化  ②该元素一定被还原    ③该元素可能被氧化,也可能被还原
  ④元素化合价为0    ⑤生成的单质为氧化产物  ⑥生成的单质为还原产物 
  ⑦生成的单质既可能为氧化产物也有可能为还原产物
  ⑧该过程不一定非得另加氧化剂或还原剂才能实现 
  ⑨该反应不一定是吸热或放热反应
  ⑩该反应一定不是复分解反应
  A.③⑦⑧⑨⑩  B.①②③④⑤
  C.①④⑤⑥⑦  D.①②④⑤⑥
  12.下列分散系均能发生丁达尔现象的是 (  )
  A.酒、生理盐水、花生油
  B.雾、含灰尘颗粒的空气、有色玻璃
  C.水晶、金刚石、冰
  D.大理石、高岭石、电石
  13.将40℃的饱和石灰水蒸发部分水并保持温度不变;或加入少量CaO,但温度仍保持40℃,在这两种情况下均未改变的是 (  )
  A.Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量
  B.溶液中溶质的质量分数
  C.溶液的质量、水的电离平衡
  D.溶液中Ca2+的数目、Ca(OH)2的溶解平衡
  14.物质X在一定条件下加热分解,2X=A十2B十4C,生成物均为气体,现测得由生成物组成的混合气体的平均式量为22,则X的式量为 (  )
  A.154     B.77     C.34     D.58
  15.巳知在60℃时,CuSO4的溶解度是60g,在60℃时,向200g水中加入胆矾形成饱和溶液,需要胆矾的质量为 (  )
  A.180g    B.166g    C.283g    D.266g
  二.(本题包括两小题,共12分)
  16.(4分)向胶体中加入电解质能使胶体聚沉。使一定量的胶体在一定时间内开始聚沉所需电解质的浓度(m mol·L—1)称作“聚沉值”,电解质的“聚沉值”越小,则表示其聚沉能力_______(填“越大”“越小”)实验证明,聚沉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,聚沉能力越大,则向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其“聚沉值”最小的为_______。
  ①NaCl  ②FeCl3  ③K2SO4  ④Na3PO4
  17.(8分)
  (1)多硫化物Sx2—(x=2—6),在碱性溶液中被BrO3-氧化为SO42—,而BrO3—被还原为Br—,在反应中消耗BrO3—和OH—的物质的量比为2:3,则该x值为_______,其反应的离子方程式为_______。
  (2)单质磷是将磷酸钙、石英砂和炭粉的混合物放在电弧炉中熔烧而得,产物除白磷外还有硅酸钙和一氧化碳。化学方程式为_______。
  (3)已知NaBiO3是黄色不溶于水的固体,Bi3+为无色离子;将NaBiO3加入用稀硫酸酸化硫酸锰溶液中,加热,得到紫色的混合溶液。试完成此反应的离子方程式。
  三、(本题包括三小题,共28分)
  18.(10分)
  (1)氢氧化镁难溶于水,但它所溶解的那一部分在溶液中完全电离。t℃时,饱和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考虑Kw值的变化,则该温度下的Mg(OH)2溶解度是________。(溶液的密度=1.0g·cm—3)
  (2)某温度时、取两份等质量等浓度的硝酸钾溶液,—份加入ag溶质,另一分蒸发掉bg水后恢复原状态温度,均达饱和。
  ①该温度下硝酸钾的溶解度为________,饱和溶液的溶质的质量分数为________。
  ②该温度下,若硝酸钾饱和溶液物质的量浓度为cmol·L-1,则其密度为________。
  ③若原来每份溶液的质量为2bg,原溶液中溶质的质量分数为________。
  19.(10分)
  (1)某同学两次用2.6g锌和硝酸溶液发生反应,两次所用的硝酸溶液中均含有6.3gHNO3,但浓度不同,又已知第一次试验中有1/5的HNO3被还原,第二次试验中只有1/10的HNO3被还原,试写出相应的化学方程式:
  第一次试验________________。
  第二次试验________________。
  (2)
  ①举出一实例(书写化学方程式)说明S2—(或H2S)的还原性比I—强:
  ________________________________________。
  ②用Cu2+分别和S2—、I—反应,Cu2+能氧化I—(有CuI及I2生成),却不能氧化S2—。写出反应式并解释之。
  ________________________________。
  20.(8分)吗啡和海洛因都是严格禁止的毒品,吗啡分子含C71.58%、H6.67%、N 4.91%,其余为氧元素。已知其相对分子质量不超过300。试求:
  (1)吗啡的相对分子质量________。
  (2)吗啡的分子式________。
  己知海洛因是吗啡的二乙酸酯。试求:
  (3)海洛因的相对分子质量________。
  (4)海洛因的分子式________。
  四、(本题包括两小题,共15分)
  21.(7分)二价金属A与三价金属B的混合物9g,与过量盐酸反应放出H2  0.55mol,A的相对原子质量为B相对原子质量的1/3,混合物中A与B的的原子个数之比也为1:3,通过计算确定A与B的相对原子质量各是多少 他们各是什么元素
  22.(8分)取0.04mol高锰酸钾固体,加热一段时间后收集到amol气体,向反应后的残留固体中加入足量浓盐酸,微热使其充分反应,产生的气体通过饱和食盐水和浓H2SO4吸收后,其物质的量为bmol,设锰元素全部以Mn2+形式存在,求(a十b)的最小值。
基本概念检测题二参考答案
  答案:
  1.B  2.B   3.C   4.B   5.D   6.C   7.CD   8.D
  9.A  10.A   11.A  12.B   13.B   14.B   15.C
  16.越大;④
  17.
  (1)5;3S52—+16BrO3—+24OH—=15SO42—+16Br—+12H2O
  (2)
  (3)5BiO3—+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4—+7H2O
  18.
  (1)2.9×10—3
  (2)①   ②   ③
  19.
  (1)
  4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
  4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
  (2)
  ①H2S+I2=S↓+2HI
  ②2Cu2++4I—=2CuI↓+I2
  I—能与Cu+生成CuI沉淀,同时I—又具有还原性,促使Cu2+→Cu+转化,而使该反应发生。
  Cu2++S2—=CuS
  S2—与Cu2+能迅速生成CuS沉淀,使Cu2+浓度减小,而不利于发生氧化还原反应。
  20.(1)285  (2)C17H19NO3  (3)369  (4)C17H23NO5
  21.9,27;Be,Al 
  22.0.08
  提示与分析:
  1.B
  掌握酸、碱、盐的概念
  2.B
  掌握纯净物、混合物的概念,并了解常见混合物、纯净物
  3.C
  掌握酸性氧化物、碱性氧化物的概念,并分清与非金属氧化物、金属氧化物间的关系。
  A中SiO2是酸性氧化物,但不与水反应。
  B中Al2O3是两性氧化物,Mn2O7是酸性氧化物。
  D中NO、CO即不与酸反应,也不与碱反应。
  4.B
  同素异形体是同种元素组成的性质不同的单质。注意与同位系、同分异构体等概念的区别。
  5.D
  掌握原子、阳离子、阴离子电子式的书写规则和常见物质的电子式,并能用电子式表示物质的形成过程。
  6.C
  从宏观(元素、质量)和微观(离子、原子、分子)理解质量定恒定律。
  7.CD
  在标准状况下SO3呈固态,辛烷呈液态。
  8.D
  A.O2、O3的混合物是同种元素——氧――元素组成。
  B.F与OH—具有相同质子,但是两种不同物质。
  C. 是3种不同的中性原子
  D.正确。如
  9.A
  掌握同位素、同素异形体的概念和区别;掌握气体摩尔体积的含义及阿伏加德罗定律和推论。
  10.A
  可设计如下:
  
  所以  —Q1= —Q2—18.39Kj
  11.A
  元素由化合态变为游离态,不一定要另加氧化剂或还原剂,如
  Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O
  12.B
  丁达尔现象是胶体的性质。
  13.B
  一定温度下某物质的饱和溶液,其溶质的质量分数保持不变。
  14.B
  由方程知,2molx分解生成7mol气体,气体总质量22g/mol×7mol=154g
  所以
  15.C
  设需要胆矾质量为xg,则
  
  解得x=283
  16.
  提示:
  Fe(OH)3胶粒带正电荷,因此加入的电解质中阴离子所带负电荷越高则聚沉能力越强,聚沉值越小。
  17.
  先根据化合价升降原理配平,再根据BrO3—与OH—物质的量之比配平其他物质的化学计量数,最后由元素守恒求得x。
  18.
  (1)
  pH=1  pOH=3  C(OH—)=10—3mol/L
  取1LMg(OH)2饱和溶液,则溶液为1000g,含OH—10—3mol
  Mg(OH)2  =  2OH—+Mg2+
  58g      2mol
  m[Mg(OH)2] 10—3mol
  m[Mg(OH)2]=0.029g
  
  (2)
  相当于bg水溶解agKNO3达到饱和
19.参见上面的答案。
  20.
  吗啡分子中各元素原子的物质的量之比为
  
  所以分子式(C17H19NO3)n,又相对分子质量不超过300,所以n=1,分子式为C17H10NO3。
  21.
  设A的相对原子质量为x,则B的相对原子质量为3x,9g混合物中有A ymol,则有B 3ymol,则
  
  求解x、y即可。
  22.
  有关反应方程式如下:
  2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
  K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O
  MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
  从方程式知:4KMnO4  ~  20e- ~ 5O2   ~  10Cl2
  即:在高锰酸钾一定的情况下,产生氧气越多,则总体积越小。所以,当高锰酸钾完全分解时最后得到气体的总体积最小。由
  2KMnO4K2MnO4  +  MnO2  +  O2↑
  0.04mol  0.02mol  0.02mol  0.02mol
  K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O
  0.02mol         0.04mol
  MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
  0.02mol      0.02mol
  a+b的最小值为:0.02mol+0.04mol+0.02mol=0.08mol非金属总论
  元素及其化合物是概念、理论、实验、计算的载体,因此非常重要。在复习过程中,要把握位、构、性三者的关系,抓典型一般,注意特殊,区别异同。
  一、知识归纳
  1.结构和位置
  (1)非金属元素在周期表中的位置
  在目前已知的112种元素中,非金属有16种(外加6种稀有气体元素)。除氢外,非金属元素都位于周期表的右上方。H元素在左上方。F为非金属性最强的元素。
非金属在周期表中的位置
主族
周期 ⅠA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
一 H        
二 B C N O F
三   Si P S Cl
四     As Se Br
五       Te I
六         At
  (2)非金属元素的原子结构特征及化合价
  ①与同周期的金属原子相比较,非金属原子最外层电子数较多(一般为4—7个,H为1个,He为2个,B为3个),次外层都是饱和结构(2、8或18电子结构)
  ②与同周期的金属原子相比较,非金属原子核电荷数较大,原子半径较小,化学反应中易得电子,表现氧化性。
  ③非金属元素最高正价等于族序数,对应最低负价等于族序数减8;多数非金属有变化,如S、N、Cl等。
  2.非金属单质性质与制法
单质 C Si N2 P S X2
同素异
形体 金刚石,
石墨,
C60 红磷  白磷
晶体
类型 原子
原子
分子 原子
晶体 分子
晶体 分子  分子 分子晶体 分子晶体
物理性质(重要) 金刚石 石墨
硬度大 质软
不导电 导电
导热  导热
二者不溶于任
何溶剂且熔点
均很高 半导体 无色
无味
气体
难溶于水 不溶于水 不溶于水
和CS2  溶于CS2
有毒 不溶于水
微溶于酒精
易溶于CS2
有毒 Cl2在水中溶解度为1∶2
X2均易溶于酒精、汽油、
苯、四氯化碳等有机溶剂
F2、Cl2、Br2、I2均有毒,
毒性依次减弱,I2受热易升华

性 与金属 —— Si+2Mg
Mg2Si N2+3Mg
Mg3N2 与大多数金属反应 与大多数金属反应
*Fe+S FeS
2Cu+S Cu2S
Hg+S=HgS 与大多数金属反应
3Cl2+2Fe 2FeCl3
3Br2+2Fe=2FeBr3
I2+Fe FeI2
与H2 难 难 N2+3H2
2NH3 难 S+H2 H2S F2+H2 2HF
Cl2+H2 2HCl
Br2+H2 2HBr
I2+H2 2HI
与O2 C+O2
CO2
2C+O2
2CO Si+O2
SiO2 N2+O2
2NO 4P+5O2
2P2O5 S+O2
SO2 不与O2直接化合
与H2O C+H2O
CO+H2 —— —— —— —— 2F2+H2O=4HF+O2
Cl2+H2O=HCl+HClO
与酸 C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
  C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O   Si+4HF=SiF4↑
+2H2↑ ——   P+5HNO3=H3PO4
+5NO2↑+H2O S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O Cl2+H2S=S↓+2HCl
Cl2+2HBr=Br2+2HCl
Br2+H2S=S↓+2HBr
与碱 —— Si+2NaOH+H2O
Na2SiO3 +2H2↑ —— P4+3KOH+3H2O=
PH3↑+3KH2PO4 3S+6NaOH
2Na2S+Na2SO3+3H2O Cl2+2NaOH=NaCl
+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
其它 C+CO2 2CO
2C+SiO2
Si+2CO↑
C+2CuO 2Cu+CO2↑ —— —— 2P+3Cl2 2PCl3
2P+5Cl2 2PCl5
S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑ 3Cl2+2P 2PCl3
  Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
Br2+2KI=2KBr+I2
I2+Na2SO3+H2O=
Na2SO4+2HI
I2可使淀粉变蓝
制备 木柴干馏得木炭
煤干馏得焦炭
CH4 C+2H2 SiO2+2C Si+2CO↑ 分离液态空气 —— —— 工业:
2NaCl(熔) 2Na
+Cl2↑
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
实验室:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)=
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑
+8H2O
2NaCl+MnO2+2H2SO4 Na2SO4+MnSO4   +Cl2↑+2H2O
  
3.非金属气态氢化物
非金属氢化物的结构、性质和制法
  CH4 SiH4 NH3 PH3 H2S(H2O) HX
结构 晶体类型 均为分子晶体
分子结构 正四面体形 三角锥形 折线形 直线形
键角 109 28' 107 18' 92 (104 30') 180°
物理性质 色态 常温常压下,H2O为无色液体,其余为无色气体
溶解性 难溶于水 极易溶于水
(1∶700) 难溶 能溶于水
(1∶2.6) 均极易溶于水
HCl(1∶500)
毒性 无毒 毒 剧毒 HF有毒
化学性质 稳定性 稳定 极不
稳定 稳定 极不
稳定 不稳定 由HF→HI稳定性
逐渐减弱
可燃性 可燃 自燃 在纯O2中燃烧
4NH3+3O2
2N2+6H2O 自燃 2H2S+O2
2S+2H2O
2H2S+3O2
2SO2+2H2O 不燃烧
水溶液的酸碱性 —— —— 弱碱性
—— 弱酸性
HF弱酸性 
其它为强酸:
HCl=H++Cl-
HBr=H++Br-
HI=H++I-
氧化还原性 常温下不易被氧化:如不能使
酸性KMnO4溶液褪色 自燃时为还原性 常温不易被氧化
4NH3+5O2
4NO+6H2O
8NH3+3Cl2=
N2+8NH4Cl 自燃中表现还原性 主要表现还原性
2H2S+SO2=3S+2H2O
H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
H2S+I2=S↓+2HI
…… 由HF→HI
还原性增强
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2
Cl2↑ +2H2O
HBr、HI能被浓
H2SO4氧化
2HBr+H2SO4(浓)
=Br2+SO2↑+
2H2O
2HI+H2SO4
(浓)=I2+
SO2↑+2H2O
  其它 取代反应
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
CH4 C+
2H2 —— NH3+H+=NH4+
NH3与CaCl2按8∶1络合,因此不能用CaCl2干燥NH3 ——   H2S可与某些强酸盐反应
  Pb(NO3)2+H2S=PbS↓
  +2HNO3
CuCl2+H2S=CuS↓
  +2HCl
Hg(NO3)2+H2S=HgS↓+2HNO3
2AgNO3+H2S=Ag2S↓
  +2HNO3 HF可腐蚀玻璃
4HF+SiO2=
SiF4↑+2H2O
制备 CH3COONa
+NaOH
CH4↑+Na2CO3   Mg2Si+
  4HCl=
  SiH4↑
  +2MgCl2 工业:
N2+3H2
2NH3
实验室:
  2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O
  +CaCl2 —— FeS+H2SO4=FeSO4
        +H2S↑
FeS+2HCl=FeCl2
        +H2S↑
(不能用浓H2SO4和HNO3) 工业:
H2+Cl2
2HCl
实验室:
CaF2+H2SO4(浓)
CaSO4+2HF↑
(在铅皿中进行)
NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑
NaHSO4+NaCl
Na2SO4+HCl↑
NaBr+H3PO4(浓)
NaH2PO4+HBr↑
(制HBr、HI用
它们的盐分别
与H3PO4反应,
不能用浓H2SO4)
               
 
 4.非金属氧化物
非金属氧化物的性质和制法
CO CO2 SiO2 NO NO2 P2O5 SO2 SO3
类别 不成盐
氧化物 碳酸酐 硅酸酐 不成盐
氧化物 特殊氧化物 偏磷酸及
磷酸酸酐 亚硫酸酐 硫酸酐
晶体
类型 分子晶体 原子晶体 分子晶体
物理性质 色态味 无色无味气体 无色晶体 无色气体 红棕色、
刺激性
气味气体 白色固体 无色刺激性
气味气体 无色晶体
溶解性 难溶于水 能溶于水
1∶1 难溶于水 难溶于水 易溶于水
并与水反应 易溶于水
并与水反应 易溶于水
(1∶40)
并与水反应 易溶于水
并与水反应
熔沸点 低 高 低
毒性 有毒 无毒 无毒 有毒 有毒 无毒 有毒 无毒
化学性质 与水 CO+H2O
   CO2+H2
(氧化还原反应) —— 3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3 P2O5+H2O(冷)=2HPO3
P2O5+3H2O(热)=2H3PO4 SO3+H2O
=H2SO4
与碱性氧化物 —— CO2+Na2O
= Na2CO3 SiO2+CaO
CaSiO3 —— —— P2O5+3CaO=
Ca3(PO4)2 SO2+CaO=
CaSO3 SO3+Na2O
=Na2SO4
与碱 —— CO2+Ca(OH)2
=CaCO3↓+H2O
2CO2+Ca(OH)2
=Ca(HCO3)2 SiO2+2NaOH
=Na2SiO3+H2O 2NO2+2NaOH=
NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH=
NaNO3+H2O
(氧化还原反应) P2O5+6NaOH=
2Na3PO4+3H2O SO2+2NaOH=
Na2SO3+H2O
SO2+NaOH=
NaHSO3 SO3+2NaOH=
Na2SO4+H2O
氧化性 —— CO2+C
2CO
CO2+2Mg
MgO+C SiO2+2C
Si+2CO↑ 6NO+4NH3 5N2+6H2O 2NO+2CO N2+2CO2 NO2+SO2=
NO+SO3 ―― SO2+2H2S=
3S+2H2O 强氧化性
还原性 CO+CuO
Cu+CO2
  2CO+O2
2CO2 —— —— 2NO+O2=2NO2 NO2能使酸性
KMnO4溶液褪色 —— 2SO2+O2
2SO3
SO2+NO2=
NO+SO3 ——
其它 CO2+H2O+CaCO3
=Ca(HCO3)2 SiO2+4HF
=SiF4↑+2H2O
  SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ —— 具有漂白性,
能使品红褪色
制法
     工业:
C+H2O
CO+H2
  CO2+C
2CO
  实验室:
CaCO3+2HCl
=CaCl2+CO2↑+H2O
    ——
  工业:
4NH3+5O2
4NO+6H2O
实验室:
3Cu+8HNO3   3Cu(NO3)2
+2NO↑
+4H2O
  实验室:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
   4P+5O2
2P2O5
  工业:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
实验室:
Na2SO3+H2SO4
(浓)=
Na2SO4+SO2↑
+H2O
  工业:
2SO2+O2
2SO3
 
  
5.非金属含氧酸的主要性质和制备
  (1)常见含氧酸的性质与制备
物质
项目 H2CO3 H4SiO4
H2SiO3 HNO3 H3PO4 H2SO4 H2SO3 HClO4 HClO
物理性质 挥发性酸 无色胶状固体
白色粉末
微溶于水 无色、有刺激性气味(挥发性)液体,易溶于水 无色晶体,
难挥发,
易溶于水 无色、粘稠、油状液体,不易挥发,易溶于水 挥发性酸 ——
化学性质 通性 均具有酸的通性(与碱反应时,几元酸就可生成几种盐)
稳定性 不稳定
H2CO3=CO2↑+H2O 不稳定 较不稳定
4HNO3
4NO2↑+O2↑
+2H2O 稳定 稳定 不稳定
H2SO3=
SO2↑+H2O —— 不稳定
2HClO
2HCl+O2↑
酸性 弱酸 极弱酸 强酸 中强酸 强酸 中强酸 含氧酸中最强的酸 弱酸
氧化性 —— —— 浓、稀HNO3均具有强氧化性
冷、浓HNO3可使Fe、Al钝化 —— 浓H2SO4具有强氧化性,冷、浓H2SO4可使Fe、Al钝化 —— 氧化性酸 强氧化性
其它 —— —— 王水:
V(HNO3)∶V(HCl)=1∶3
可氧化Pt、Au 易潮解 浓硫酸有脱水性、吸水性 漂白性
还原性 漂白性
制备 现用现制  CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
Na2SiO3+
2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓ 工业:
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O
=2HNO3+NO
实验室:
NaNO3(固)+
H2SO4(浓) NaHSO4+HNO3↑ 工业:
Ca3(PO4)2+
3H2SO4=
3CaSO4+
2H3PO4 工业:
4FeS2+11O2
  2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
  SO3+H2O=H2SO4 Na2SO3+H2SO4=
Na2SO4+
SO2↑+H2O ——
  
(2)酸性强弱规律:
  ①对于同种非金属形成的不同含氧酸,其非金属的价态越高,酸性越强。如HClO4>HClO3>HClO2>HClO,H2SO4>H2SO3,HNO3>HNO2。
  ②证明酸性强弱顺序,可用“强酸制弱酸”的规律。如:
  Na2SiO3+CO2+2H2O=Na2CO3+H4SiO4↓(水玻璃敝口放置变浑浊)
  Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(漂白粉遇CO2产生HClO)
  ③常见酸的酸性强弱顺序:
  6.盐的主要性质
  ⑴溶解性
  硝酸盐、碳酸氢盐、磷酸二氢盐、次氯酸盐均易溶于水。
  氯化物除氯化银、氯化亚汞(AgCl、Hg2Cl2)难溶于水、氯化铅(PbCl2)微溶于水外,其它的氯化物均溶于水。
  硫酸盐中除硫酸钡、硫酸铅难溶于水、硫酸银、硫酸钙微溶于水外,其它硫酸盐均溶于水
  其它的酸根盐,只溶钾、钠、铵。
  (一般酸式盐的溶解度大于正盐溶解度,而碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠)
  ⑵稳定性
  碳酸氢盐、硝酸盐均不稳定,受使热易分解,例:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,2KNO32KNO2+O2↑、2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑、2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑。
  ⅠA族碳酸盐稳定,其它碳酸盐在较高温度下能分解,例:MgCO3MgO+CO2↑,CaCO3 CaO+CO2↑。
⑶与酸、碱反应
  ①与酸反应遵循盐与酸反应的规律,即强酸与弱酸盐反应,不挥发性酸制挥发性酸反应,
  例:FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑,2NaCl(固)+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑。
  注意特殊性:由于PbS、CuS、HgS、Ag2S既不溶于水,也不溶于生成的强酸中,所以氢硫酸可与Pb2+、Cu2+、Hg2+、Ag+的盐反应,例:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4。
  ②与碱反应
  酸式盐与碱反应是中和反应的继续。例:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
  (弱酸的酸式盐既与酸反应,又与碱反应,例:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O)
  ⑷氧化性、还原性
  ①氧化性:硝酸盐在一定条件下具有氧化性,例:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑
  ②还原性:亚硫酸盐、硫化物、溴化物、碘化物均具有还原性,例:2CaSO3+O2=2CaSO4,
  2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O、2NaBr+3H2SO4(浓)=2NaHSO4+Br2+SO2↑+2H2O,
  2KI+Cl2=2KCl+I2。基本概念基本理论综合测试
  一、选择题
  1.与金属铝反应只能放出氢气,能大量共存的离子组是(  )
  A.
  B.
  C.
  D.
  2.氧气和臭氧都是由氧原子构成,氧气是生命活动中不可缺少的物质之一,而臭氧是一种有刺激性气味的气体,浓度较高时会对人体健康造成危害,如使脑干受损、干扰体温调节及严重影响视力等。氧气和臭氧应属于(  )
  A.同系物
  B.同素异形体
  C.同位素
  D.同分异构体
  3.图1中C%表示某反应物在体系中的百分含量,v表示反应速度,p表示压强,t表示反应时间,图(A)为温度一定时压强与反应速率的关系曲线;图(B)为压强一定时,在不同时间C%与温度的关系曲线。同时符合以下两个图像的反应是(  )
  A.
  B.
  C.
  D.
  4.将0.2mol/LCH3COOK与0.1mol/L盐酸等体积混合后,溶液中下列粒子的物质的量浓度关系正确的是(  )
  A.
  B.
  C.
  D.
  5.可逆反应 的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(  )
  A.
  B.
  C.
  D.
  6.还原 到X元素的低价态时,消耗0.2mol/L的Na2SO3溶液30mL,则X元素的低价态是(  )
  A.+1    B.    C.0    D.
  7.在含有酚酞的0.1mol/L氨水中加入少量NH4Cl晶体,则溶液颜色(  )
  A.变蓝色  B.变深   C.变浅  D.不变
  8.已知铅蓄电池放电时的电极反应为
  负极:Pb+SO42—=PbSO4+2e—
  正极:PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2O
  若用此电池作电源电解饱和食盐水(惰性电极),当阴、阳极上收集到的气体总体积为1.68L(标准状况下)时,该蓄电池内消耗H2SO4的物质的量至少是(  )
  A.0.4mol  B.0.2mol  C.0.15mol  D.0.075mol
  二、选择题
  9.下列叙述正确的是(  )
  A.同周期非金属元素的原子半径越小.其单质的沸点越高
  B.同周期元素的离子,核电荷数越大半径越大
  C.同周期主族元素的原子半径越大,其原子越易失去电子
  D.同周期非金属元素的原子半径越大,其气态氢化物越稳定
  10.1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应 。反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是(  )
  A.a=1,b=1
  B.a=2,b=1
  C.a=2,b=2
  D.a=3,b=2
  11.下列反应的离子方程式不正确的是(  )
  A.钠跟水反应:
  B.硫化亚铁跟稀硫酸反应:
  C.氯气通入烧碱溶液:
  D.向氢氧化钡溶液中滴加硫酸氢钾溶液至中性:
  12.原子序数为47的银元素有两种天然同位素,它们所占的原子百分比近似相等。已知银元素的近似平均相对原子质量为108,则两种同位素原子中的中子数分别为(  )
  A.110和106  B.57和63  C.60和62  D.53和73
  13.下列各分子中所有原子均满足最外层8电子结构的是(  )
  A.PCl5    B.P4    C.CCl4   D.NH3
  14.某元素X的原子核外电子数等于核内中子数。取2.8g此元素的单质与氧气充分反应,可得6gXO2。
  有关元素X的说法正确的是(  )
  A.X位于周期表中第二周期VA族
  B.X位于周期表中第三周期ⅣA族
  C.XO2晶体熔点高,硬度大
  D.X的气态氢化物的水溶液呈强酸性
  15.以NA表示阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是(  )
  A.1L0.1mol/L的醋酸溶液中含离子和分子总数是0.1NA
  B.2gD2O所含中子数为NA
  C.1.6gNH2—离子中所含电子数为NA
  D.22.4L氖气中所含原子数为NA
  16.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
  X(g)+2Y(g) 2Z(g)。此反应达到平衡的标志是(  )
  A.容器内压强不随时间变化
  B.容器内各物质的浓度不随时间变化
  C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
  D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2mol Z
  17.下列晶体熔化时化学键没有被破坏的是(  )
  A.冰醋酸   B.NaCl   C.金刚石   D.SiO2
  18.短周期元素中,A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素最外层电子数是其内层电子总数3倍;C元素原子次外层电子数等于其原子核外电子总数的一半;D元素原子最外层有1个电子,D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同,则4种元素原子序数关系中正确的是(  )
  A.C>D>B>A
  B.D>B>A>C
  C.A>D>C>B
  D.B>A>C>D
  三、(本题包括2小题)
  19.CaCO3是难溶于水的强电解质,它在水中存在溶解平衡: 若在有CaCO3粉末的水中不断通入CO2为什么能使CaCO3溶解  ____________________________________
  20.
  (1)用于检查司机是否酒后驾驶的装置中放有用硅胶吸附了橙红色的强氧化剂K2Cr2O7,遇到酒精蒸气时则被还原成Cr3+而改变颜色。
  ①配平下列化学方程式:
   口K2Cr2O7+口CH3CH2OH+口H2SO4=口K2SO4+口Cr2(SO4)3+口CH3COOH+口H2O
  ②在H2O2中加入乙醚后,再滴入酸性K2Cr2O7溶液,振荡后静置,可在乙酸中得到蓝色CrO5(结构式为 )。则CrO5中氧元素的化合价为_________。
  (2)有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1mol/L的氨水,pH=11。
  ①将甲用蒸馏水稀释100倍,则NH3·H2O的电离平衡向_____(填“促进”或“抑制”)电离的方向移动,溶液的pH将变为________。(填序号)
  A.9—10之间
  B.11
  C.12—13之间
  D.13
  ②将乙用0.1mol/L的NH4Cl溶液稀释100倍,稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液比较,甲的pH(填“大于”、“小于”或“等于”)乙,其原因是__________________。
  四、(本题包括2小题)
  21.
  I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:
  (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后.生成a mol C,这时A的物质的量为_______mol。
  (2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为_______mol。
  (3)若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x=____mol,y=_____mol。
  平衡时,B的物质的量_______。(选填一个编号)
  甲.大于2mol  乙.等于2mol
  丙.小于2mol  丁.可能大于、等于或小于2mol
  作出此判断的理由是___________________________________________________。
  (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是__________。
  II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
  (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较_______。(选填一个编号)
  甲.a<b    乙.a>b
  丙.a=b    丁.不能比较a和b的大小
  作出此判断的理由是____________________________________________________。
  22.有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们可两两组成甲、乙、丙、丁、戊五种化合物,各化合物中原子个数比关系如下:
    甲       乙      丙       丁       戊
  A:D=2:1  B:D=1:2  E:C=3:2   E:F=1:2   B:F=1:4
  其中A、B两种元素的原子核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;B原子最外层电子数比其次外层电子数多2个;B、C和D为同周期相邻元素,E和F位于同一周期,且二者原子序数之和为29。
  (1)写出甲、丙、丁、戊四种物质的化学式:甲_______,丙_______,丁_______,戊_______。
  (2)乙的电子式为_______,戊的用途是(两项)_______。
  (3)E、B元素可构成化合物E2B3,它具有碳化物(如CaC2)的性质,则E2B3与水反应的化学方程式为:_______。
  五、(本题包括2小题)
  23.如图2中a、b、c、d均为铂电极,供选择的4组电解质溶液如下表:
组 A B C D
甲槽 NaOH AgNO3 H2SO4 NaCl
乙槽 CuSO4 CuCl2 AgNO3 AgNO3
  要满足的条件是:
  (1)工作一段时间后,甲槽电解液pH上升.而乙槽电解液pH下降;(2)b、c两极放电离子的物质的量相等。
    则(1)应选用的电解液是________组。
  (2)甲槽的电解方程式为______________________________。
    乙槽的电解方程式为______________________________。
  24.二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体模型如图3。认真观察晶体模型并回答下列问题:
  (1)二氧化硅晶体中最小环为______元环。
  (2)每个最小环平均拥有______个氧原子。
  六、(本题包括2小题)
  25.电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板。有关反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
  现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入8.00×102mL某FeCl3溶液A中,一段时间后,将该线路板取出,向所得溶液B中加入铁粉m g,充分反应后剩余固体n g;将固体滤出并从滤液C(忽略反应前后溶液体积的变化)中取出20.00mL,向其中滴入3.00mol/LAgNO3溶液60.00mL时,溶液中的Cl—恰好完全沉淀。请计算:
  (1)溶液A中FeCl3的物质的量浓度为________________;
  (2)假若铁粉不再溶解,向溶液B中加入的铁粉质量至少应当大于______;
  (3)讨论当剩余固体的组成不同时,m与n可能的取值范围,并填入下表:
剩余固体的组成 m的取值范围 n的取值范围
只有铜  
有铁且有铜 (用含m的代数式表示)
  (4)当m=100.0,n=96.8时,溶液B中FeCl2的物质的量浓度为_________mol/L。
  26.(11分)有一硝酸盐晶体,化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定其摩尔质量为242g/mol。取1.21g此晶体溶于水,配制成100mL溶液。将其置于电解池中,用惰性材料为电极进行电解。当有0.01mol电子经过电极时,溶液中全部金属离子在电极上析出,经测定阴极增重0.32g。求:
  (1)1.21g此盐晶体的物质的量是多少?x值是多少?
  (2)M的原子相对质量和n值分别是多少?
  (3)如电解过程中溶液体积不变,电解结束后溶液的pH是多少?
基本概念基本理论综合测试参考答案
  1.C   2.B    3.A   4.D    5.C   6.A   7.C   8.D  9.C
  10.AD  11.AD  12.C   13.BC  14.BC  15.BC  16.AB  17.A  18.AB
  提示:
  1.
  A中Al3+、CO32—相互促进水解;
  B中产生BaSO4↓;
  C符合题意
  D中AlO2—、Al3+不共存
  2.
  考查同系物、同素异形体、同位素、同分异构体四个概念的区别。
  3.
  由图A知:P↑平衡左移,从而否定C;从图B知:T↑平衡左移,从而否B、D。
  4.
  各取1L溶液混合后,溶液中含CH3COOK 0.1mol、CH3COOH 0.1mol、KCl 0.1mol;但混合液中CH3COOH电离强于CH3COO—水解,故:C(CH3COO—)>C(Cl—)>C(CH3COOH)>C(H+)>C(OH—)
  5.
  化学计量数之比等于对应物质的反应速率之比,平衡时正逆反应速率相等。
  6.
  设还原产物中x的化合价为n,由电子得失守恒有
  2.4×10—3×(6—n)=0.2×0.3×2
  所以  n=1
  7.
   ,加入少量NH4Cl晶体后使 C(NH4+)↑,平衡左移导至C(OH—)↓,溶液红色变浅。
  8.
  2e— —— H2+Cl2 ——2H2SO4
        44.8L    2mol
        1.68L   n(H2SO4)
  所以n(H2SO4)=0.075mol
  9.
  掌握元素及其化合物在同周期、同主族的变化规律。
  10.
      
  起始:   1   a      0
  转化:   0.5  0.5a    0.5b
  平衡:   0.5  0.5a    0.5b
  有
  把选项代入验证a、b即可。
  11.
  A应为:2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑
  D应为:Ba2++2OH—+2H++SO42—=BaSO4↓+2H2O
  12.
  设两种银原子内的中子数分别为N1、N2则
  0.5(47+N1)+0.5(47+N2)=108
  则 N1+N2=122
  验证知选项为C。
  13.
  了解常见元素及化合物的电子式。
  P4:
  
  CCl4:
  
  14.
  设X的相对原子质量为M
  X + O2  =  XO2
  M       M+32
  2.8g     6g
  所以M=28
  其核内质子数为28/2=14,该元素为Si,原子结
  15.
  A中 ,电离后粒子总数增加。
  B中D2O的摩尔质量为20g/mol,1molD2O中含电子10mol。
  C中NH2—的摩尔质量为16g/mol,1molNO2—中含电子10mol
  D未指明气体的状态
  16.
  达到平衡的标志是混合体系中各组分的浓度不再随时间而变化;对两边气体分子数不相等的可逆反应,一定温度下压强不再随时间变化则平衡。
  17.
  分子晶体熔化时只改变分子间力。
  18.
  A、   B、   C、 或   D、
  19.
  由于CO2溶解于水后,可以发生如下反应:
  CO2+H2O+CO32- 2HCO3-
  可以使CO32—转为更难电离的 ,促使CaCO3的溶解平衡向右移动。所以CaCO3溶解。
  20.
  (1)
  ①2、3、8、2、2、3、11
  ②一个氧原子呈—2价,4个氧原子呈—1价
  提示:
  ①
  2Cr:+6→+3  ↓6×2
   C:-1→+3  ↑4×3
  把倍数乘到相关物质前,再观察配平其他物质
  ②
  根据共价化合物中化合价的本质判断即可。
  (2)
  ①促进,(A)
  ②大于,c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡向抑制电离方向移动,且NH4+水解,c(H+)增大
  提示:
  ①氨水的pH=11则pOH=3,c(OH-)=10-3,稀释100倍时本应c(OH-)=10-5,但弱碱稀释时促进电离,使c(OH-)比10-5略大,即pOH略小于5,所以pH略大于9,选A。
  21.
  (1)(1—a) 
  (2)3a 
  (3)2 ,3—3a ,丁
     若3a>1,B的物质的量小于2mol;若3a=1,B的物质的量等于2mol
     3a<1,B的物质的量大于2mol
  提示:
  平衡时C的物质的量为3a mol知,平衡与⑵等效,所以把开始投料中C的物质的量完全转化到反应物时应有A、B各3 mol,即x+1=3,所以x=2;再由下面的关系可求得y:
      A(g)+B(g) C(g)
  开始   3  3      0
  转化   3a  3a     3a
  平衡 3-3a  3-3a    3a
  题中告知平衡时A的物质的量为y,所以y=3-3a
  (4)
  提示:
  由于是等温等压,再加入3 molC平衡时还与⑴等效,可由⑴计算C的物质的量分数。
  (5)乙
  因为(5)小题中容器容积不就,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。
  22.
  提示:
  根据“B原子最外层电子数比其次外层电子数多2个”知B的结构为 ,即B为6C;再根据“原子序数依次增大的A、B”及“A、B两种元素的原子核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和”知A为1H;又由于“原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素”及“B、C和D为同周期相邻元素”知C为7N,D为8O;由B为6C及戊的组成推知F为17Cl;再由“E和F位于同一周期,且二者原子序数之和为29”可推知E为12Mg。
  答案:
  (1)H2O,Mg3N2,MgCl2,CCl4
  (2) ,萃取剂、灭火剂或有机溶剂的三项中任意答两项。
  (3)
  23.
  (1)D
  (2)甲槽:
     乙槽:
  24.
  (1)12 
  (2)2(提示:每个O由3个环所共有)
    如图:
  25.
  (1)3.00mol/L
  提示:
  根据FeCl3——3AgCl——3AgNO3
  
  (2)67.2g
  提示:
  当铁粉不再溶解时,铜全部析出、溶液中无Fe3+
  根据2FeCl3——Fe(溶解的铁)
  
  (3)剩余固体的组成   m的取值范围   n的取值范围
         只有铜     
       有铁且有铜      
  提示:
  由⑵知加入67.2g铁时铁全部溶解,若置换出的全是铜,则铜的质量为76.8g;只有当铜全部被置换出来后才能有铁剩余,即加入铁的质量>67.2g,剩余固体中铁的质量为(m-67.2)g,由于还有铜析出,所以n>(m-67.2),又由于原有FeCl3 2.4 mol,最多可溶解铜1.2 mol,这些铜被铁置换出来时最多可增重9.6g,所以n的最大值为(m+9.6)。
  (4)4.50mol/L
  提示:
  m=100.0>67.2可知铁过量
  2FeCl3 3FeCl2
  2mol     3mol
  2.4mol    3.6mol
  
  26.
  (1)0.005摩尔   x=2 
  (2)64,3 
  (3)1.0
  提示:
  晶体的物质的量为
  由Mx+  ~  xe-  ~  M
        x mol    M g
        0.01 mol  0.32 g
  所以M=32x
  讨论:
  当x=1时,M=32。没有此金属
  当x=2时,M=64。金属为铜
  当x=3时,M=96。金属为钼
  当钼形成硝酸盐时钼显+3价,Mo(NO3)3的式量为282>242,不符合题意,舍去。
  所以盐为硝酸铜晶体。
  由64+62×2+18n=242得n=3。盐的组成为Cu(NO3)2·3H2O
  根据电解方程式2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+   4e-
                      4 mol  4 mol
                     0.01 mol  0.01 mol
  c(H+)=0.01 mol/0.1L=0.1 mol/L,pH=1非金属练习
  1、关于硫的叙述正确的是(  )
  A、硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界
  B、分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作
  C、硫与金属或非金属反应均作为氧化剂
  D、1.6g硫与6.4g铜反应可得到8.0g纯净硫化物
  2、氮气能大量存在于空气中的根本原因是(  )
  A、氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其它物质发生反应
  B、氮气比空气轻,且不溶于水
  C、氮分子中存在三个共价键,它的键能很大,分子结构稳定
  D、氮气无氧化性,也无还原性,不跟其它物质反应
  3、下列关于硫化氢有关性质的说法正确的是(  )
  A、给盛有硫化氢的容器加热会产生黄色物质
  B、由于硫化氢不稳定,所以久置的氢硫酸会变浑浊
  C、硫化氢具有还原性,在反应中只能做还原剂
  D、氢硫酸是弱酸,无法通过复分解反应制取强酸
  4、在一个装有活塞的密闭容器内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内的密度(  )
  A、等于1.369g/L
  B、等于2.054g/L
  C、大于2.054g/L
  D、在1.369g/L和2.054g/L之间
  5、2.1g平均相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2固体中,固体质量增加(  )
  A、2.1g    B、3.6g    C、7.2g    D、无法确定
  6、用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题:
  (1)实验室保存饱和氯水的方法是_______________________。
  (2)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明):
     ①可能是由于________________;②可能是由于________________。
  (3)简述怎样用实验证明红色褪去的原因。
  7、常温下A和B两种气体组成的混合气体(A的相对分子质量大于B的相对分子质量),经分析混合气体中仅含有氮和氢两种元素,而且不论A和B以何种比例混合,氮和氢的质量比总大于14/3。由此确定A为___________,B为___________,其理由是__________。若上述混合气体中氮和氢的质量比为7∶1,则在混合气体A占的体积分数为__________。
  8、下列气体中,①H2 ②O2 ③Cl2 ④HCl ⑤HF ⑥HI ⑦H2S ⑧NH3 ⑨CO2 ⑩SO2 11 NO 12 NO2 13 CO
  (1)有颜色的是________________,
  (2)在空气中可以燃烧的是_______________,
  (3)能用启普发生器制取的是_______________,
  (4)易溶于水的是_______________________,
  (5)能使品红溶液褪色的是__________________,
  (6)水溶液能腐蚀玻璃的是__________________,
  (7)工业上常用作还原剂的是________________,
  (8)既不能用浓H2SO4干燥,又不能用碱石灰干燥的是____________
  (9)能与水发生氧化还原反应的是_________________,
  (10)实验室中能用浓H2SO4制取的有_______________,能用稀H2SO4制取的是______________。
  9、某元素的最高价氧化物为R2O5,该元素的气态氢化物中氢的质量分数为8.82%,已知该元素原子核内中子数比核外电子数多1。试推断:
  (1)该元素的名称是___________,在元素周期表中的位置是_____________。
  (2)该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与同周期元素最高价含氧酸的比较应为(写化学式)_________________________。
  10、某化肥厂用NH3制硝酸,再进一步制NH4NO3。已知:由NH3制HNO3时产率为88%;由NH3与HNO3反应制NH4NO3的产率为98% 。若用100t NH3制硝酸铵时。最多可制出NH4NO3多少t?
  11、将硫化氢和氧气组成的混合气体通入220℃时的密闭容器中,用电火花点燃,反应完毕后再恢复到220℃,测得此时密闭容器中气体压强比开始减少28.6%。
  (1)通过压强变化推断出原容器中可能发生的化学反应方程式。
  (2)求原混合气体中H2S气体的体积分数。
非金属练习参考答案
  1、
  解析:
  元素在自然界的存在形式虽与化学活泼性有关,但不能一概而论,还应尊重客观事实,如O、S、N的非金属性都不弱,然而自然界中存在游离态的O2、S、N2,A不正确。黑火药三种成分在不同溶剂中溶解性不同。KNO3易溶于水,S易溶于CS2,而炭在这两种溶剂中均不溶,因此B是正确的。
  在硫元素的各种价态中,硫单质中硫元素为零价,处于中间价态,所以既有氧化性,又有还原性,如在S+O2 SO2中,S呈现还原性;在S+FeFeS中,S呈现氧化性,因此C不正确。
  硫与铜反应只生成硫化亚铜,按2Cu+SCu2S计算,题中所给量恰好反应生成8.0g Cu2S。D正确。
  答案为:B、D
  2、
  解析:
  物质的结构决定性质。氮分子结构稳定,因此性质不活泼,常温下很难与其它物质发生反应,但在一定条件下能与许多物质反应,如3Mg+N2 Mg3N2,如N2+3H22NH3等。
  答案为:C
  3、
  解析:
  硫化氢不稳定,加热到300℃时分解:H2SH2+S,A正确。氢硫酸久置变浑浊是因其具有还原性,被空气中氧化后有单质硫生成,而非其不稳定性所致,2H2S+O2=2S↓+2H2O。氢硫酸与活泼金属反应时,表现氧化性。氢硫酸虽为弱酸,但在与某些强酸盐反应时,由于生成的硫化物不溶于水也不溶于生成的强酸,反应可进行。如:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4。
  答案为:A
  4、
  解析:
  依2NO+O2=2NO2,NO和O2恰好反应生成NO2,若只有NO2生成,在标准状况下密度为: =2.054g/L,但在标准状况下存在下列可逆反应:,因温度、压强不变,气体体积减小,而气体质量未变,所以密度大于2.054g/L。
  答案为:C
  5、
  解析:
  依题意发生的反应为:2CO+O2 2CO2;2H2+O22H2O;2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。由这四个反应方程式可知:CO、H2燃烧消耗的O2的量恰好等于它们燃烧后的产物CO2、H2O与Na2O2反应放出的O2量,即固体物质实际增重量为CO和H2的质量。
  答案为:A
  6、
  解析:
  (1)Cl2与水反应生成的HClO见光易分解,因此应放在阴凉处的棕色试剂瓶中密封保存。
  (2)能使变红的酚酞褪色的原因可能是①Cl2与NaOH反应,生成两种盐而使溶液碱性减弱。②过量的Cl2与水生成的HClO有漂白性,使变红的酚酞又变为无色。
  (3)在褪色的溶液中滴入NaOH溶液,若又出现红色,说明是①的原因,若不再出现红色,说明是HClO漂白的作用造成的,即为②的原因。
  7、
  解析:
  混合气体只含N、H两种元素,则气体成分应为N2、H2、NH3中的某两种。NH3中N、H的质量比为14/3,因此满足条件的应为NH3和N2的混合物,又因为题中信息“A的相对分子质量大于B的相对分子质量”有:A为N2,B为NH3。
  设混合气体中N2、NH3的物质的量分别为x、y,则,x∶y=1∶4,A的体积分数为 ×100%=20%。
  答案:
  N2;NH3;只含N、H两种元素的气体有N2、H2、NH3,其中NH3中N、H质量比为14/3,则另一种气体为N2时满足N、H比始终大于14/3。20%。
  8、
  解析:
  (1)③和
  (2)①⑦ (NH3在纯氧中可燃;O2支持燃烧。)
  (3)①⑦⑨ 
  (4)④⑤⑥⑧⑩
  (5)③⑩(两种物质漂白原理不一样,Cl2与水生成HClO具有强氧化性而漂白,SO2是与某些有机色素结合生成不稳定的无色物质。)
  (6)⑤ 
  (7)①
  (8)⑥⑦(这两种气体具有很强还原性,易被浓H2SO4氧化;它们的水溶液是酸性,易与碱石灰反应。)
  (9)③  (Cl2+H2O=HCl+HClO,3NO2+H2O=2HNO3+NO)
  (10)④⑤⑩ (HCOOHCO↑+H2O);①⑦⑩
  9、
  解析:
  依最高价氧化物为R2O5,可知该元素气态氢化物应为RH3,
  由氢的质量分数计算:×100%=8.82%
  解得:M(R)=31
  所以该元素的质子数为:=15,为磷元素。
  答:
  (1)磷;第三周期第ⅤA族。
  (2)HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
  10、
  解析:
  由NH3制HNO3的反应原理为:
  4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,因为生成的NO循环反应,所以依以上三步反应得出由氨制硝酸的对应关系式:NH3 ~ HNO3
  又:NH3+HNO3=NH4NO3
  所以,此处参加反应的氨与硝酸物质的量相等时生成的硝酸铵最多,也就是:实际转化成硝酸的氨的物质的量与实际和硝酸反应的氨的物质的量相等时生成的硝酸铵最多。
  设制HNO3的NH3为xt,制NH4NO3的NH3为(100-x)t,
  x·88%=(100-x)×98%  x=52.69t
  可制得NH4NO3: ×80= ×80=218.2t
  11、
  解析:
  依PV=nRT知同温同体积条件下,,即压强减少表明气体的物质的量减少。
  (1)
  可能发生的化学方程式为:
  ①2H2S+3O22SO2+2H2O(气)  △n
    2  3   2   2      1  压强减少:×100%=20%
  ②2H2S+O22S(液)+2H2O(气)  △n
    2  1       2      1  压强减少:×100%=33.3%
  ③H2S H2+S(液)  △n
    1   1       0   即反应前后压强不变
  因反应后气体压强减少28.6%,所以可能发生的反应为①和②或②和③两种情况。
  (2)
  设H2S和O2的物质的量分别为x、y
  若按①和②两个反应进行计算:
  依氢原子守恒:n(H S)=n(HO)=x,
  依氧原子守恒:n(O )= n(H O)+n(SO)=y,n(SO )=y- ,
  反应后气体总物质的量为:x+(y-)=y+
  ∴   y=0.748x
  H2S气体体积分数= ×100%= ×100%≈57.2%
  若按②和③两个反应进行计算:
  依氢原子守恒:n(HS)=n(H O)+n(H )=x
  ∴   y=0.4x
  H2S气体体积分数= ×100%= ×100%≈71.4%
课外拓展
食盐防腐的原理
  食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用,只要控制微生物细菌的生长,就能防止食物腐败,食盐是电解质,它的饱和溶液的渗透压大于非电解质溶液(微生物细菌的细胞中蛋白质溶液)的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜(如细胞膜)时,则溶剂分子(如水分子)将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方,即在食盐溶液存在下,微生物细菌细胞中的水分将不断进入食盐溶液中去,导致细胞干枯致死,而起到防腐的作用。基本理论复习二 专题三
物质结构元素周期律
知识规律总结
  一、原子结构
  1.几个量的关系( )
  质量数(A)=质子数(Z)十中子数(N)
  质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数
  离子电荷数=质子数—核外电子数
  2.同位素
  具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素。
  (1)要点:同——质子数相同,异——中子数不同,粒子——原子。
  (2)特点:同位素的化学性质几乎完全相同;自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。
  注意:
  同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物,如H2与D2是两种不同的单质;H2O和D2O是两种不同的化合物。
  3.相对原子质量
  (1)原子的相对原子质量:以一个 原子质量的1/12作为标准,其它原子中一个原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量,单位为1,可忽略不写。
  (2)元素的相对原子质量:是按该元素的各种天然同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原于质量。
  在计算时常用原子的质量数代替相对原子质量,这样所得的结果是该元素的近似相对原子质量。
  4.核外电子排布规律
  (1)核外电子是由里向外,分层排布的。
  (2)第n电子层最多容纳的电子数为2n2个;最外层电子数不得超过8个,次外层电子数不得超过18个,倒数第三层电子数不得超过32个。
  (3)以上几点互相联系。
  核外电于排布规律是书写结构示意图的主要依据。
  5.原子和离子结构示意图
  注意:
  ①要熟练地书写1—20号元素的原子和离子结构示意图。
  ②要正确区分原于结构示意图和离子结构示意图(通过比较核内质子数和核外电子数)。
  6.粒子半径大小比较规律
  (1)同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。
  (2)同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。
  (3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,则离子半径越小。
  (4)同种元素的粒子半径,价态越高则半径越小,即:阳离子<原子<阴离子。
  (5)稀有气体元素的原子半径大于同周期元素的原子半径。
  (6)电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径,但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。
  
二、元素周期律和周期表
  1.位、构、性三者关系
  结构确定位置,结构决定性质;位置体现性质。
  2.几个量的关系
  周期序数=电子层数
  主族序数=最外层电子数=最高正价数
  
  3.周期表中部分规律总结
  (1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族的He元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He例外)。
  (2)设某主族元素的族序数为a,周期数为b,则有:
  ①a<b时。为金属元素,其最高氧化物为碱性氧化物,最高氧化物对应的水化物为碱;
  ②a=b时,为金属与非金属交界处的金属元素(H除外),一般该元素既能与酸反应,又能与碱反应;其最高氧化物为两性氧化物,最高氧化物对应的水化物为两性氢氧化物;
  ③a>b时,为非金属元素,其最高氧化物为酸性氧化物,最高氧化物对应的水化物为酸。
  ④无论是同周期还是同主族元素中,a/b的值越小,元素的金属性越强,其最高氧化物对应水化物的碱性就越强;反之,a/b的值越大,元素的非金属性越强,其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。
  (3)元素周期表中除第Ⅷ族元素以外,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。
  (4)元素周期表中金属和非金属之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为金属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性,也有非金属性。
  (5)对角线规则:沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似,这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。
  思维技巧点拔
  一、有关粒子质量数、质子数、中子数和核电荷数的推断
  [例1] 设某元素某原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断中正确的是(  )
  A.不能由此确定该元素的相对原子质量
  B.这种原子的相对原子质量为m+n
  C.若碳原子质量为 ,此原子的质量为
  D.核内中子的总质量小于质子的总质量
  答案:A
  [解析]元素的相对原子质量和原子的相对原子质量是两个不同的概念,要计算元素的相对原子质量,必须先知道其各种天然同位素的相对原子质量和原子个数百分数,否则无法求解,故选项A正确。
  m + n应为质量数,不是相对原子质量,选项B错误。
  由相对原子质量的数学表达式可知,某原子的质量= ×12C原子质量×该原子的相对原子质量,故选项C错误。
  1个质子的质量略小于1个中子的质量,但核内质子的总质量与中子的总质量还要取决于质子和中子数目的多少,选项D错误。
  本题正确答案为A。本题要求熟悉有关的基本概念,要注意区分一些易混淆的概念,如相对原子质量与质量数,元素的相对原子质量与原子的相对原子质量,核素与同位素等。
  二、根据元素周期律知识推断元素及化合物的性质
  [例2] 砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是(  )
  A.HAt很稳定     B.易溶于某些有机溶剂
  C.AgAt不溶于水   D.是有色固体
  答案:A
  [解析]由题意,砹在周期表中与碘相邻,故它的性质与碘具有相似性,但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI,故选项A错误;碘易溶于某些有机溶剂,则砹也应溶解;AgI不溶于水,则AgAt也不溶于水;碘是紫黑色固体,根据相似性砹也是有色固体。
  三、有关同位素的计算
  [例3] 铜有两种天然同位素 和 ,参考铜的相对原子质量(63.5)计算 的原子百分含量约是(  )
  A.20%   B.25%   C.50%   D.66.7%
  答案:B
  [解析]设1mol铜中含 xmol则
  
  即 的原子百分含量为25%。
  四、推断元素原子序数差
  [例4] 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不可能是(  )
  A.1     B.2     C.5    D.6
  答案:D
  [解析]
  设两种元素的符号分别为X和Y,则化合物的化学式为X2Y3,即X为+3价,Y为-2价,在短周期元素中满足此要求的X元素有 ,Y元素有8O和 ,原子序数差值见下表
  五、粒子大小比较
  [例5] X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(  )
  A.X>Y>Z   B.Y>X>Z  C.Z>Y>X   D. X>Z>Y
  答案:C
  [解析]
  对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,现X元素的阳离子半径大于Y,故核电荷数应是Y>X。Z和Y的电子层数相同,则它们在同一周期,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,现Z的原子半径小于Y,则核电荷数是Z>Y。综合以上关系得Z>Y>X。
  六、原子结构知识的综合推断
  [例6] 周期表中相邻的A、B、C三元素中,A、B同周期,A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19,三种元素的原子核中质子数之和为4l。则这三种元素是A_______、B_______、C_______(填元素符号)。
  [解析]
  本题采用平均值法解答比较简单。由A、B、C三元素为相邻元素以及它们的平均质子数41/3≈14<18,结合A、B同周期及A、C同主族可知A、B、C三元素为短周期元素;又根据最外层电子数的平均值19/3≈6.3<7,推知其中必有最外层电子数为7的元素,所以A、B、C三种元素应分布在ⅥA、ⅦA族,经推断A为S,B为C1、C为O符合题意。
  [例7] 已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1:1,含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能将20mL 0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32—全部沉淀,推断X是什么元素及在周期表中的位置。
  [解析]
  周期表中质子数与中子数相等的金属元素只有Mg和Ca两种,它们都是+2价金属。设金属的相对原子质量为M,由关系式X2+ ~ Na2CO3得:M:1=0.192:(0.4×0.02),解得M=24。则X为镁,位于第3周期第ⅡA族。
化学键与晶体结构 专题四
  知识规律总结
  一、化学键与分子间作用力
化学键 分子间作用力
概  念 相邻原子间强烈的相互作用 把分子聚集在一起的作用力,又叫范得华力
作用范围 分子或晶体内 分子之间
作用力强弱 较强 与化学键相比弱得多
影响的性质 主要影响化学性质 主要影响物理性质
  二、化学键的分类
离子键 共价键 金属键
概  念 使阴、阳离子结合成化合物的静电作用 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 金属离子与自由电子间较强的作用
成键粒子 阴、阳离子 原子 金属阳离子和自由电子
成键性质 静电作用 共用电子对 电性作用
形成条件 活泼金属与活泼非金属化合 非金属元素之间以及非金属与部分较不活泼金属之间化合 金属内部
  三、几种化学键的比较
类  型 离子键 共价键
非极性键 极性键
作用方法 阴阳离子静电作用 原子间通过共用电子对作用
键型特点 没有小分子 形成小分子
形成条件 活泼金属和活泼非金属化合而形成的 不同非金属元素之间形成(共用电子对偏移)或同种非金属元素之间形成(共用电子对无偏移)
一般规律 IA、ⅡA族金属与X2(卤素)、O2、S等化合成键 非金属元素之间以及非金属与部分较不活泼金属之间的成键
举  例
  四、键的极性与分子极性
  化学键的极性是分子极性产生的原因之一。当分子中所有化学键都是非极性键时,分子为非极性分子。当分子内的化学键在分子中电荷的空间分布不对称,即各键的极性无法抵消时为极性分子;在分子中电荷的空间分布对称,使各个键的极性互相抵消时,形成非极性分子。所以,原子间的极性键形成的分子(如NH3分子)中的电荷空间分布不对称,键的极性无法抵消,是极性分子。极性分子中一定存在极性键。但有的极性分子中可以存在非极性键,如H2O2。由非极性键形成的双原子分子,一定是非极性分子。如Cl2、O2等。而CH4、CO2分子中虽然存在极性键,但由于分子中电荷空间分布对称,正负电荷重心重合,键的极性相互抵消,亦属非极性分子。(常见极性分子与非极性分子见下表)
分子类型 键的极性 分子构型 分子极性 实  例
单原子分子A / / 非极性 He、Ar等
A2 非极性 直线(对称) 非极性 N2、X2等
AB 极性键 直线(不对称) 极性 HX、CO等
A—B—A 极性键 直线(对称) 非极性 CO2、CS2等
A—B—A 极性键 折线(不对称) 极性 SO2、H2O
A4 非极性 正四面体形 非极性 P4
AB3 极性 平面三角形 非极性 BF3
AB3 极性 三角锥形 极性 NH3
AB4 极性 正四面体形 非极性 CH4,CCl4
AB3C 极性 四面体形 极性 CH3Cl
AB2C2 极性 四面体形 极性 CH2Cl2
  注意:
  判断ABn型分子可参考使用以下经验规律:
  ①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数则为非极性分子,若不等则为极性分子;
  ②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子,若无孤对电子则为非极性分子。
  五、四种晶体的比较
项  目 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
概  念 离子间通过离子键结合形成的晶体 相邻原子间以共价键结合形成的空间网状结构的晶体 分子间以分子间作用力相互结合形成的晶体 金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体
构成晶体的粒子 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子和自由电子
键  能 大 大 小 较大
熔、沸点 较高 高 低 一般较高、(但Hg低)
硬  度 较大 大 小 一般较大,部分小
延展性 差 差 差 良好
导电性 水溶液或熔化状态导电 一般为非导体(不是电解质) 非导体、熔化状态不导电 良导体
物质的种类 大多数盐类、强碱、活泼金属氧化物 碳(金刚石)、晶体硅、SiO2、SiC等 非金属单质,气态氢化物,非金属氧化物,含氧酸、大多数有机物 金属单质
  
六、化学键、分子间作用力、氢键的比较
化学键 分子间作用力 氢  键
概  念 相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 物质分子间存在微弱的相互作用 某些具有强极性键的氢化物分子间相互作用(静电作用)
范  围 分子内或晶体内 分子间 分子间(HF、H2O、NH3)
性质影响 化学性质 主要影响物质物理性质 主要影响物质熔点、沸点、密度
  七、物质熔沸点的比较
  1.不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体。
  2.同种类型晶体:构成晶体质点间的作用强,则熔沸点高,反之则小。
  (1)离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔沸点就越高。
  (2)分子晶体:对于同类分子晶体,相对分子质量越大,则熔沸点越高。
  (3)原子晶体:键长越小、键能越大,则熔沸点越高。
  3.常温常压下状态:
  (1)熔点:固态物质>液态物质
  (2)沸点:液态物质>气态物质
  八、“相似相溶”规律
  极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于由非极性分子组成的溶剂。
  思维技巧点拔
  一、化学键及分子极性的判断
  [例1] 下列叙述正确的是(  )
  A.P4和NO2都是共价化合物
  B.CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子
  C.在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
  D.甲烷的结构式: 是对称的平面结构,所以是非极性分子 
  [解析]
  P4和NO2分子中都含有共价键,但P4是单质,故选项A错误。
  CCl4是含有极性键的非极性分子,故选项B错误。
  原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子,只有分子晶体中才存在小分子,故选项C正确。
  甲烷分子为正四面体形的非极性分子,故选项D错误。
  正确答案为:C
  [例2] 关于化学键的下列叙述中,不正确的是(  )
  A.离子化合物可能含共价键  B.共价化合物可能含离子键
  C.离子化合物中含离子键   D.共价化合物中不含离子键
  [解析]
  凡含有离子键的化合物不管是否含有共价键,一定属于离子化合物,所以共价化合物中不可能含有离子键。
  正确答案为:B
  二、熔沸点判断
  [例3] 碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是(  )
  A.①③②  B.②③①  C.③①②  D.②①③
  [解析]
  由于题给的三种物质都属于原子晶体,而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构,所以晶体的熔点由粒子间的共价键强弱决定,这里共价键强弱主要由键长决定,可近似地看作是成键原子的半径之和,由于硅的原子半径大于碳原子的原子半径,所以键的强弱顺序为C—C>C—Si>Si—Si,熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。
  正确答案为:A
  三、晶体结构知识的应用
  [例4] 图4—1是石英晶体平面示意图,它实际上是立体的网状结构,其中硅、氧原子数之比为_______。原硅酸根离子SiO44—的结构如图4—2所示,二聚硅酸根离子Si2O76—中,只有硅氧键,它的结构可表示为_________。
  答案:1∶2  
  [解析]
  由图4—1可以看出:每个硅原子周围结合4个氧原子,同时每个氧原子跟2个硅原子结合,因此二氧化硅晶体(石英)是由硅、氧原子按原子个数1:2组成的立体空间网状结构的原子晶体。
  Si2O76—只有硅氧键,根据SiO44—的结构图可得Si2O76—的结构图见图4—3。
  [例5]
  (1)中学化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2—的核间距离为a×10—8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.78g/mol)。
  (2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在某种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图4—4所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
  [解析]
  晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”,具体如下:
  ①处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞;
  ②处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞;
  ③处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞;
  ④处于内部的1个离子,则完全属于该晶胞,该离子数目为1。
  要确定NiO的密度,就应确定单位体积中NiO的个数,再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量,最后求出密度。
  本题解答如下:
  (1)
  如图4—5所示,以立方体作为计算单元,此结构中含有Ni2+、O2—离子数分别为: ,所以1molNiO晶体中应含有此结构的数目为 ,又因一个此结构的体积为 ,所以1molNiO的体积应为 ,NiO的摩尔质量为74.7g/mol,所以NiO晶体的密度为
  (2)
  解:
  设1molNi0.97O中含Ni3+为xmol,Ni2+为ymol,则得
  
  解得 故
测试
  选择题
  1.已知锌与某浓度的硝酸反应,锌与HNO3恰好完全反应时物质的量之比为5:12,则还原产物一定是(  )
   A.N2O   B.NO   C.NH4NO3   D.N2
  2.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为(  )
   A.1:1   B.2:1  C.1:2    D.2:3
  3.NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为: ,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是(  )
   A.跟水反应时,水作氧化剂     B.NaH中H—半径比Li+半径小
   C.跟液氨反应时,有NaNH2生成    D.跟乙醇反应时,NaH被氧化
  4. (核磁共振)、 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关 叙述正确的是(  )
   A. 有相同的中子数    B. 互为同素异形
   C. 互为同位素      D. 的核外电子数与中子数相同
  5.下列说法错误的是(  )
   A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
   B.元素周期表中从ⅢB族到第ⅡB的10个纵行的元素都是金属元素
   C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
   D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
  6.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是(  )
   A.水由液态变为玻璃态,体积缩小  B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
   C.玻璃态是水的一种特殊状态    D.玻璃态水是分子晶体
  7.已知磷酸分子 中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再跟D2O发生氢交换。由此可推断出H3PO2的分子结构是(  )
           
           
  8.下列电子式中错误的是(  )
         
  9.NA为阿伏加德罗常数值,下述正确的是(  )
   A.80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
   B.1L1mol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
   C.标准状况下,11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
   D.在铜与硫的反应中,1mol铜失去的电子数为2NA
答案与解析
  参考答案:
  1.D  2.B  3.B  4.C  5.AD  6.C  7.B  8.C  9、A
  部分试题提示:
  1、5molZn失去10mole-,同时生成5molZn(NO3)2;有2molHNO310mole-,生成1molN2。
  2、Cl:+5→+4  ↓1×2
    S :+4→+6  ↑2×1
  3、H-与Li+核外电子数相等,但核电荷数Li>H,半径H->Li+。
  6、由题干知,玻璃态水不存在晶体结构
  7、
  提示:
  -OH结构中的H可以与D2O发生氢交换
  8、C为基本概念复习三――分散系
  [知识归纳]
  分散系是物质存在的一种重要形式,而且许多化学反应都是在溶液中进行的,是高考的热点之一。内容主要涉及胶体的制备、性质、鉴别、提纯,溶解度及溶解度曲线的应用与计算。
  物质的粒子分散于另一物质里所组成的体系叫分散系。其中被分散的物质称做分散质,分散其他物质的物质称做分散剂。即:分散系=分散质十分散剂
  分散系包括:溶液、悬浊液、乳浊液和胶体。
  一.溶液
  1、概念:一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一的稳定的混合物叫做溶液。
  (上面饱和溶液、不饱和溶液、晶体间的关系是一般转化关系,有例外情况)
  溶质:被溶解的物质(即分散质)
  溶剂:能溶解其他物质的物质(即分散剂)
  说明:
  (1)溶液是分散系中的一种,其分散质通常是分子或离子,大小为10—9m以下。
  (2)溶液的特点是:均一、稳定、多为透明。
  2、常用的溶剂
  无机溶剂:H2O,NH3(液),HF(液)等。
  有机溶剂:C2H5OH,O(C2H5)2,丙酮,苯,CCl4,氯仿(CHCl3),CS2,汽油等。
  3、溶液的分类:
  ①按状态分成
  固体“溶液”:例如合金
  液体“溶液”:例如水溶液
  气体“溶液”:例如空气
  ②按饱和程度分类
  饱和溶液:一定温度下一定体积的溶液不能再溶解某溶质时叫做这种溶质的饱和溶液。
  不饱和溶液:一定温度下一定体积的溶液还能继续溶解某溶质时叫做这种溶质的不饱和溶液。
  4、关于溶解度计算的方法
  (1)温度不变时,饱和溶液蒸发溶剂或向饱和溶液中加入溶剂时,析出或溶解溶质(达到饱和)的质量x:
  
  (2)若溶剂不变,改变温度,求析出或溶解溶质达到饱和的质量x:
  
  (3)溶剂和温度改变时,求析出或溶解溶质达到饱和的质量x:
  其方法是:先求原饱和溶液中溶质和溶剂的质量,再求形成的新饱和溶液中的溶剂、溶质的质量,并列相应比例关系计算。
  (4)加入或析出的溶质带有结晶水;
  既要考虑溶质质量的变化,又要考虑溶剂质量的变化,一般情况下,先求原饱和溶液的溶质与溶剂,再求新饱和溶液中所含溶质与溶剂。
  5.溶液的浓度
  (1)溶质的质量分数(ω):用溶质质量占全部溶液质量的百分比来表示的溶液的浓度。
  (2)物质的量浓度(c):以1L溶液中含有多少摩尔溶质表示的溶液浓度。
  溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算关系(必须知道溶液的密度):c=1000ρω/摩尔质量(溶质的)
  注意:
  既然溶解度是指“溶解的最多克数”,那么得到的必定是饱和溶液。但饱和溶液不一定是浓溶液,因为它指的是溶质不能再溶解了,并不是说溶质溶解了很多,如CaCO3饱和溶液中溶质 浓度很小。同样,不饱和溶液也不一定是稀溶液,浓溶液不一定是饱和溶液。
  二.胶体
  1、定义:分散质的大小介于10—7—10—9m之间的分散系叫做胶体。
  2、胶体的分类
  按分散质的组成分为:
  粒子胶体:如Fe(OH)3胶体,Al(OH)3胶体
  分子胶体:如蛋白质溶于水所得分散系,淀粉溶于水所得分散系
  按分散剂的状态分成:
  液溶胶:如Na2SiO3溶于水所得分散系,肥皂水
  固溶胶:有色玻璃
  气溶胶:烟、云、雾
  3、胶体的性质、提纯、凝聚方法
胶体的性质及意义
胶体的性质 原  因 意  义
丁达尔现象(光学性质) 胶粒对光的散射 区别胶体与溶液的方法
布朗运动(动力学性质) 胶粒与水分子撞击产生的不规则运动 证明分子是运动的
胶体的聚沉 胶体粒子结合成大颗粒而沉降 破坏胶体,如做豆腐
电泳现象(电学性质) 胶粒带电荷 静电除尘
粘性 总表面积大,吸附性强 胶水
渗析 胶粒直径大于小分子、离子直径而不能透过半透膜 净化胶体
4、胶体的制备
  (1)物理法:
  如研磨(制豆浆、研墨),直接分散(制蛋白胶体)
  (2)水解法:
  [Fe(OH)3胶体]向20mL沸蒸馏水中滴加1mL~2mLFeCl3饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的Fe(OH)3胶体。离子方程式为
  
  (3)复分解法:
  〔AgI胶体〕向盛10mL 0.01mol·L—1 KI的试管中,滴加8—10滴0.01mol·L—1 AgNO3,边滴边振荡,得浅黄色AgI胶体。
  〔硅酸胶体〕在一大试管里装入5mL~10mL1mol·L—1HCl,加入1mL水玻璃,然后用力振荡即得。
  离子方程式分别为:
 Ag++I—=AgI(胶体)
  SiO32—+2H++2H2O=H4SiO4(胶体)
  复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大,以免生成沉淀。
  5、常见的胶体分散系
  ①FeCl3溶液,AlCl3溶液或明矾溶液,水玻璃,肥皂水等。形成胶体的原因是盐水解生成不溶物所致。
   FeCl3溶液:Fe3++3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+
   明矾溶液:Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+
   水玻璃:SiO32—+3H2O=H4SiO4(胶体)+2OH—
   肥皂水:C17H35COO—+H2O=C17H35COOH(胶体)+OH—
  ②Ag++X—=AgX(胶体)
  ③土壤胶体。
  ④豆奶、牛奶、蛋清的水溶液。
  ⑤有色玻璃,如蓝色钴玻璃(分散质为钴的蓝色氧化物,分散剂为玻璃)。
  ⑥烟、云、雾。
三种分散系比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径 <10—9m 10—9m~10—7m >10—7m
外观 均一、透明、稳定 多数均一、透明、稳定 不均一、不透明、不稳定
分散质微粒组成 单个分子或离子 分子集合体或有机高分子 许多分子集合体
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
实例 食盐水、碘酒 肥皂水、淀粉溶液 泥水
三.结晶、结晶水、结晶水合物
  结晶:从溶液中析出晶体的过程。
  结晶水:以分子形式结合在晶体中的水,叫结晶水,它较容易分解出来,如:
  Na2CO3·H2ONa2CO3+10H2O
  CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
  结晶水合物:含有结晶水的化合物叫做结晶水合物。结晶水合物容易失去结晶水。常见的结晶水合物有:
  CuSO4·5H2O(胆矾、蓝矾) FeSO4·7H2O(绿矾) ZnSO4·7H2O(皓矾)
  Na2CO3·10H2O(晶碱) Na2SO4·10H2O(芒硝) Na2S3O3·5H2O(大苏打、海波)
  MgCl2·KCl·6H2O(光卤石) MgSO4·7H2O(泻盐)
KAl(SO4)2·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O (明矾) CaSO4·2H2O(石膏)
  2CaSO4·H2O(熟石膏) mSiO2·nH2O (硅胶) H2C2O4·2H2O(草酸晶体)
  四.风化与潮解
  1、风化:结晶水合物在常温和较干燥的空气里失去部分或全部结晶水的现象叫风化。
  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:由晶体状逐渐变成粉末状。
  2、潮解:某些易溶于水的物质吸收空气中的水蒸气,在晶体表面逐渐形成溶液或全部溶解的现象叫潮解。
  易潮解的物质有:CaCl2,MgCl2,NaOH等。
  (1)粗盐易潮解,而精盐不易潮解。这是因为粗盐中含有少量MgCl2杂质的缘故。
  (2)一小块NaOH固体露置在空气中,会逐渐地表面变湿→无色晶体→白色粉末。这是因为NaOH因其吸水性吸收了空气中水分而使自身溶解,之后NaOH溶液与空气中CO2反应生成Na2CO3·10H2O晶体,最后Na2CO3·10H2O风化成Na2CO3。
  (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。
  五.化学概念中的常用定律
  (1)质量守恒定律(物料守恒):参加反应的物质的总质量=生成的物质的总质量。
  (2)阿伏加德罗定律及其推论(气体定律):对于任意两组气体,只要T、P、V、n四个量中有三个相同,则两种气体的另一量必定相同。
  (3)能量守恒定律(盖斯定律):化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
  [例题讲解]
  [例1] 下列有关胶体和溶液的比较中正确的是 (  )
  A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
  B.溶液中溶质粒子运动有规律,胶体粒子运动无规律
  C.溶液中通过光束没有特殊现象,胶体中通过光束有丁达尔现象
  D.通电后,溶液中溶质粒子分别向两极移动,而胶体中分散质粒子向某一极移动
  解析:
  A.胶体的分散质粒子带有电荷,但整个胶体不带电;
  B.溶液中的溶质粒子和胶体粒子的运动均无规律,但胶体粒子比溶质粒子大,其无规则的运动现象可用电子显微镜观察得到;
  C. 溶质粒子太小,无丁达尔效应,而胶体有丁达尔效应;
  D.如果溶质粒子是某种分子,则在通电时不会向两校移动。所以,上述比较中,只有C项正确。
  答案:C
  [例2] 将不溶性物质与KCl固体混合后放入一定量的水中,充分搅拌后,有以下实验数据:
温度(℃) 20 40 60
剩余固体物质(g) 38 20 10
  已知KCl的溶解度(g)
20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃
34.0 37.0 40.0 42.6 45.5 48.6
求:
  (1)所加入水的质量是多少
  (2)该固体混合物中KCl的含量是多少g
  (3)使60℃时所得的溶液成为饱和溶液,应加入多少g KCl?
  解析:
  从剩余的固体物质可知20℃、40℃时都是饱和溶液,而60℃时虽然剩余l0g,但不一定是饱和溶液,原因是10 g可能全部是杂质,没有比60℃更高的实验数据,因此无法判断60℃时是否为饱和溶液。
  (1)
  设加入水的质量为xg
  (40-34)∶100=(38-20)∶x  x=300g
  温度由40℃升到60℃应溶解的KCl为:×300g=16.5g
  而实际只溶解了(20-10)g=10g,所以60℃时为KCl的不饱和溶液。
  (2)
  该固体混合物中KCl 的含量是:
  ×300g+(38-10)g=130g
  或×300g+(20-10)g=130
  (3)
  应加入的KCl质量为 ×300g-130g=6.5g
  [例3] 某温度下,在100 g水中加入mg CuSO4或加入ng CuSO4·5H2O,均可使溶液恰好达到饱和,则m与n的关系符合 (  )
  A.m=  B.m=  C.m=  D.m=
  解析:
  根据溶解度定义求解:
  
  答案:B
  [例4] A、B两种化合物的溶解度曲线如图所示,现要用结晶法从A、B混合物中提取A(不考虑A、B共存时对各自溶解度的影响)。

  (1)取50g混合物,溶于100g热水,然后冷却至20℃。若要使A析出而B不析出。 则混合物中B的质量分数(B%)最高不能超过多少 (写出推理及计算过程)
  (2)取Wg混合物。溶于100 g的热水,然后冷却至10℃若仍要使A析出而B不析出。请写出下列两种情况下,混合物中A的质量分数(A%)应满足什么关系式。(以W、a、b表示)
  当W  当W>a+b时, A%______________
  解析:
  (1)在20℃时,若要B不析出,该溶液中B的质量不能超过20 g,由于A、B质量共50g,所以这时A的质量超过30 g,大于它的溶解度,A析出。符合题意。即50 g×B%≤20 g,B%≤40%。
  (2)根据题意应满足下列关系式
    解得:
  显然,答案应取(1)(2)两解之较大者。
  根据差值比较法有:
  当W  所以(1)式A%> 为解
  当W>a+b时,因为
  所以 (2)式A%≥ 为解
  答案:
  (1)B%≤40%;   (2)> ;≥ 几种重要的金属单元检测题
  可能用到的原子量:
  H:1  O:16  Na:23  Mg:24  Al:27  Fe:56  Cl:35.5  Cu:64  Ag:108  Zn:65
第 I 卷
(选择题共60分)
  一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
  1.铝在人体内积累可使人慢性中毒,引起老年痴呆症,世界卫生组织已正式将铝确定为“食品污染源之一”而加以控制,铝在下列使用场合一般无需控制的是(   )
  A.铝箔电容
  B.牙膏皮
  C.制造炊具和餐具
  D.糖果香烟包装
  2.第ⅡA族中的铍在一定条件下可以形成化合物Na2BeO2,下列有关铍及其化合物的叙述错误的是(  )
  A.单质铍可溶于NaOH溶液生成H2
  B.Na2BeO2溶液呈碱性
  C.氢氧化铍易溶于水
  D.氧化铍能溶于NaOH溶液
  3.既可以通过单质与单质的化合,又可以通过溶液间的复分解反应得到的化合物是(   )
  A.FeCl3
  B.CuS
  C.Fe2O3
  D.FeCl2
  4.海水是镁资源的贮存库,从海水中提取MgCl2用于制取金属镁,以被广泛的应用于工业生产,其制取镁的方法是(   )
  A.热分解法
  B.用CO还原
  C.电解法
  D.湿法冶金
  5.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是(   )
  A.利用电池外壳的金属材料
  B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
  C.不使电池中渗透的电解液腐蚀其它物品
  D.回收其中石墨电极
  二、选择题(本题包括10个小题,每小题4分,共40分。每小题有一个或两个选项符合题意。如果正确选项为两个选项,只选一个且正确的,该小题得2分,每小题中只要有错误选项的,该小题即为0分。)
  6.下列事实不能用电化学理论解释的是(   )
  A.轮船水线下船壳上装有一定数量的锌块
  B.铝片不用特殊方法保存
  C.纯锌与稀H2SO4反应时,滴入少量的硫酸铜溶液后反应速率加快
  D.镀锌铁比镀锡铁耐用
  7.类推的思维方法在化学学习与研究中经常用到,但有时会产生错误的结论。因此,推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其是否正确。以下几种类推结论中,不正确的是(   )
  A.金属镁失火不能用二氧化碳灭火器灭火;金属钠失火也不能用二氧化碳灭火
  B.Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3;Pb3O4也可以写成PbO·Pb2O3
  C.不能用电解AlCl3溶液来制取金属铝;也不能用电解MgCl2溶液来制取金属镁
  D.Al与S直接化合时可得到Al2S3;Fe与S直接化合时也可得到Fe2S3
  8.向20mL1mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入30mLKOH溶液充分反应后得到0.78g沉淀,则KOH溶液的物质的量浓度为(   )
  A.1mol/L
  B.3mol/L
  C.5mol/L
  D.7mol/L
  9.下列离子方程式错误的是(   )
  A.明矾溶液中滴入过量氨水       Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ 
  B.偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸     AlO2—+4H+==Al3++2H2O
  C.碳酸氢铵溶液中加入过量的NaOH溶液  HCO3—+OH—==CO32—+H2O 
  D.偏铝酸钠溶液中通过量CO2       2AlO2—+3H2O+CO2==2Al(OH)3↓+CO32—
  10.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.24mL的气体(标准状况),所得溶液中,加入KSCN溶液无血红色出现,那么用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,得到铁的质量为(   )
  A.11.2g
  B.5.6g
  C.2.8g
  D.无法计算
  11.在pH=2的某溶液中,存在大量的Na+、NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+离子,则在该溶液中可以大量存在的阴离子是(   )
  A.Cl—
  B.NO3—
  C.S2—
  D.SCN—
  12.在一定温度下,一定量氢氧化镁的悬浊液里,有如下溶解平衡:Mg(OH)2(S) Mg2++2OH—当向该悬浊液里加入少量MgO粉末时,下列说法不正确的是(   )
  A.Mg2+的数目减少
  B.Mg2+浓度增大
  C.溶液的pH不变
  D.Mg(OH)2固体质量不变
  13.6.4g铜与60mL浓度为8mol/L的硝酸溶液充分反应,剩余溶液中含H+为nmol,此时溶液中含NO3—的物质的量为(   )
  A.0.31mol
  B.0.28mol
  C.(0.4+n)mol
  D.(0.2+n)mol
  14.14g铜、银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将产生的气体与1.12L标准状况下的O2混合,通入水中,恰好全部被吸收,则合金中Cu的质量是(  )
  A.9.6g
  B.6.4g
  C.3.2g
  D.1.6g
  15.镁粉是制造烟花的重要原料之一。生产镁粉时,将镁蒸气在某种气体中冷却。下列可作为冷却气体的是(  )
  A.空气
  B.氮气
  C.氩气
  D.二氧化碳
第 Ⅱ 卷
(非选择题共90分)
  三、(本题包括2个小题,共28分)
  16.(15分)用图所示的装置制取氢气,在塑料隔板上放粗锌粒.漏斗和带支管的试管中装有稀硫酸,若打开弹簧夹。则酸液由漏斗流下,试管中液面上升与锌粒接触,发生反应,产生的氢气由支管导出;若关闭弹簧夹,则试管中液面下降,漏斗中液面上升,酸液与锌粒脱离接触,反应自行停止。需要时再打开弹簧夹,又可以使氢气发生,这是一种仅适用于室温下随制随停的气体发生装置。
  回答下列问题:
  (1)为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降
  ____________________________________________________________________。
  (2)这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性
  ____________________________________________________________________。
  (3)从下面三个反应中选择可以用这种随制随停的制气装置制取的气体,填写下表中的空白。
  ①大理石与盐酸反应制取CO2
  ②硫化亚铁与盐酸反应制取硫化氢
  ③用二氧化锰催化分解过氧化氢制氧气
气体名称 离子反应方程式 收集方法 检验方法
     
       
       
  (4)食盐跟浓硫酸反应制取氯化氢不能用这种装置,试说明理由。
  ____________________________________________________________________。
  17.(13分)在一定条件下可实验下图所示物质之间的变化:
  请填写下列空白:
  (1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解。上图中的F是____________。
  (2)写出明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式:____________。
  (3)图中所得G和D都为固体,混合后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式____________。
  (4)每生成1molD,同时生成____________mol E。
  四、(本题包括2小题,共27分)
  18.(16分)已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。从溶液中将Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物所需pH分别为6.4,6.4.3.7。现有某氯化铜晶体中含有FcCl2杂质,为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图所示步骤进行提纯。
  现有可供选择的试剂组(前X后Y):
  A.H2O2、CuO
  B.KMnO4、Cu(OH)2
  C.NaClO、CuO
  D.K2Cr2O7、CuCO3
  回答下列问题:
  (1)最适合本实验的试剂组是______________。
  (2)加入氧化剂的目的是______________。
  (3)本实验能否用加碱除去FeCl2?为什么
  ____________________________________________________________。
  (4)最后能否直接蒸发结晶 若不能,应如何操作
  ____________________________________________________________。
  19.(11分)某些金属氧化物跟熔融烧碱反应生成盐。根据以下化学反应框图填空:
  (1)单质F是        。
  (2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)        。
  (3)溶液I中所含金属离子是        。
  (4)由C→E+F,若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)       。
  五、(本题包括2小题,共16分)
  20.(6分)铜是生命必需的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2价。
  (1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即:曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式:        。
  (2)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:       。
  (3)新制的铜试剂[Cu(OH)2]与葡萄糖反应会生成红色沉淀,因此该试剂可用于检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量。葡萄糖的结构简式如下:
  试写出GCHO与Cu(OH)2反应的化学方程式:            。
  21.(10)分用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
  方法一:
  用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
  (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入        。
  (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用        的方法。
  (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是        。
  方法二:
  在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
  (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是        。
  (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是       。
  (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是
                     。
  (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是                 。
  六、(本题包括2小题,共19分)
  22.(9分)用15.5mL稀盐酸恰好能溶解4.24g带铁锈(Fe2O3)的铁片,生成的气体在标准状况下的体积为0.616L,向反应后的溶液中滴入少量的KSCN溶液不显红色。(1)求盐酸的物质的量浓度。(2)铁片里铁单质的质量分数。
  23.(10分)把NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中后,有0.58g白色沉淀。在所得浊液中逐滴加入0.5mol/L盐酸,加入盐酸体积与生成沉淀的质量关系如图所示。试求:
  (1)混合物中NaOH质量是多少克
  (2)混合物中AlCl3质量是多少克
  (3)P点所表示的盐酸体积是多少毫升
几种重要的金属单元检测题参考答案
  一、选择题
  1.
  解析:
  既然铝是食品污染源之一,凡与人的食用物品及口腔接触的物品都必须控制铝的使用。
  答案:A
  2.
  解析:
  此题为信息题,给出化合物Na2BeO2,以此说明铍和铝相似,具有一定的非金属性,能形成含氧酸盐,从而说明铍也是两性金属,既能跟强酸反应又能跟强碱反应。根据元素周期律知识,铍和铝的金属单质及其化合物的性质相似。所以A、B、D叙述正确,C项叙述错误。
  答案:C
  3.
  解析:
  Fe与Cl2化合,生成FeCl3,FeCl3也可以在溶液中通过复分解反应制得,例如Fe2(SO4)3溶液与BaCl2溶液反应即可得到FeCl3。而B项中的CuS,不能通过单质化合制取,2Cu+S Cu2S;Fe2O3不能通过溶液中复分解反应制取,FeCl2不能通过Fe与Cl2化合制取。
  答案:A
  4.
  解析:
  根据金属活动性顺序来判断金属的冶炼方法,规律是:K、Ca、Na、Mg、Al五种活泼金属用电解法冶炼;由Zn到Cu,用还原剂法,Cu以后的金属可用热分解法,所谓湿法冶金,是指金属在溶液中的置换反应,以获得新的金属。
  答案:C
  5.
  解析:
  回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染,而对废电池的综合利用是第二位的。
  答案:B
  二、选择题
  6.
  解析:
  A、C、D都可用电化学理论解释。轮船水线下的船壳装上锌块后,可保护船壳在海水中不被腐蚀,因为Zn比Fe活泼,Zn与Fe构成原电池,在海水中锌被腐蚀,从而保护船壳;纯Zn和稀H2SO4反应速率慢,滴入CuSO4后,发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应,生成的Cu和Zn组成原电池,加快Zn与H2SO4的反应速率;镀锌铁发生金属被腐蚀现象时,因Zn比Fe活泼,Zn被腐蚀,镀锡铁破损后发生电化腐蚀,因Fe比Sn活泼,因而是铁被腐蚀。所以,镀锌铁比镀锡铁耐用。上述三个选项都因发生原电池反应而可用电化学知识解释。B项中,铝片因在空气中被O2氧化,使铝片表面形成一层致密的氧化物薄膜而保护内层的铝不再被氧化,所以铝片不用特殊方法保存,此现象与电化学知识无关。
  答案:B
  7.
  解析:
  A项中,因Mg在CO2中能继续燃烧,不能用CO2来扑灭;而Na因燃烧后生成的Na2O2会和CO2发生反应:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,有O2生成,从而达不到灭火的目的。B项中的Fe3O4,因铁分别显+2、+3价,故可写成FeO·Fe2O3的形式;但Pb3O4中的Pb分别显+2、+4价,所以其可以写成2PbO·PbO2,但不能写成PbO·Pb2O3的形式。C项中,因Mg是比Al更活泼的金属,Al不能用电解AlCl3溶液的方法制取,Mg也不能用电解MgCl2溶液的方法制取。D项中因S的氧化性较弱,不能将Fe氧化成+3价,因此两者化合生成FeS,而Al没有可变化合价,S与Al化合时也只有生成Al2S3。
  答案:B、D
  8.
  解析:
  n(Al3+)=0.02L×1mol/L×2=0.04mol
  生成沉淀Al(OH)3的物质的量=0.78g÷78g/mol=0.01mol
  ①KOH不足时,生成0.01molAl(OH)3需KOH 0.03mol,
   此时
  ②当KOH过量时,0.04molAl3+完全沉淀为Al(OH)3后,再溶解0.03molAl(OH)3,需KOH物质的量=0.03mol×4+0.03mol=0.15mol
   此时
  答案:A、C
  9.
  解析:
  A项,因Al(OH)3只溶于强碱而不溶于弱碱氨水,所以此离子方程式正确;B项中,因AlO2—与H+反应后生成的Al(OH)3溶于过量的强酸——盐酸,此离子反应方程式也正确;C项中,因NH4+与OH—反应生成弱碱氨水,此离子方程式应为:NH4++HCO3—+2OH—==CO32—+NH3·H2O+H2O所以C不正确;D项中通入过量CO2时,CO32—和CO2、H2O反应生成HCO3—,所以D项不正确,D项离子方程式的正确写法为:AlO2—+2H2O+CO2==Al(OH)3↓+HCO3—
  答案:C、D
  10.
  解析:
  解答此题应抓着原混合物恰好溶于100mL1mol/L的盐酸,且反应后的溶液中无Fe3+存在,即Fe元素只以FeCl2的形式存在。由盐酸物质的量可确定Fe的物质的量。
  即有:
  所以还原相同质量的此混和物可得到铁的质量为:m(Fe)=0.05mol×56g/mol=2.8g
  答案:C
  11.
  解析:
  由于Fe3++3SCN—==Fe(SCN)3;在酸性条件下,S2—+2H+==H2S↑,3H2S+2H++2NO3-=3S↓+2NO↑+4H2O, 3Fe2++NO3—+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O。所以,SCN—、S2—、Fe2+均不能在pH=2的溶液中大量共存。
  答案:A
  12.
  解析:
  MgO+H2O==Mg(OH)2,H2O的量减少,使Mg(OH)2饱和溶液中又析出Mg(OH)2,沉淀后的溶液仍然是该温度下的饱和溶液,c(Mg2+)、c(OH—)都不会改变,但溶剂减少,使Mg(OH)2的溶解量减少,所以溶液中Mg2+数目减少,Mg(OH)2固体质量增加。
  答案:B、D
  13.
  解析:
  此题根据溶液中正、负电荷守恒的原则去解,由于Cu不足,完全溶解,溶液中正电荷为 。即Cu2+的正电荷与H+相加;而溶液中阴离子只有NO3—,故其物质的量为(0.2+n)mol。
  答案:D
  14.
  解析:
  解答此题用得失电子守恒的方法,从题意中可知,Cu、Ag失的电子转移给HNO3中的氮元素,从而生成氮的氧化物以气体形式放出,但此气体又与标况下1.12LO2混合后,恰好被水完全吸收生成HNO3,故可认为Cu、Ag失去的电子被1.12LO2所得,而1.12LO2得电子物质的量为: 。
  设Cu、Ag混合物中Cu的物质的量为x mol,Ag为ymol
  则有
  解得:x=0.05mol  y=0.1mol
  所以m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g
  答案:C
  15.
  解析:
  镁的性质活泼,易与多种物质反应。可与空气中氧气反应生成MgO;可与N2反应生成Mg3N2;可在CO2中燃烧生成MgO。但稀有气体氩气不与镁反应。
  答案:C
  三、
  16.
  解析:
  围绕题干,设计了四问,各问的侧重点不同。
  (1)关闭弹簧夹,产生气体不能排出,反应中试管内气体压强增大,使试管内液面下降,漏斗中液面上升.以求得体系内外压强平衡。
  (2)作为有气体参于的反应,都要检验气密性,这一点是中学实验最基础的要求。
  (3)①大理石是块状固体,与盐酸反应在常温下进行,符合题中仪器使用的条件。
    ②硫化亚铁是块状固体,反应也在常温下进行,也符合题中仪器使用的条件。
    ③二氧化锰是粉末状固体,易从塑料隔板的圆孔中流入试管内,不能用此仪器。结合CO2、H2S的密度及性质可选择收集方法(排空气法)及检验方法。
  (4)由于食盐为粉末状,且NaCl与浓H2SO4反应需要加热,故不可用图中所示仪器制取氯化氢。
  答案:
  (1)关闭弹簧夹时,反应产生的气体使试管内液面上的压力增强,所以液面下降。
  (2)塞紧橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管的水面,停止加水后,漏斗中与试管中的液面差保持不再变化,说明装置不漏气。
  (3)
气体名称 离子反应方程式 收集方法 检验方法
二氧化碳 CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O 向上排空气法 通入澄清石灰水
硫化氢 FeS+2H+==Fe2++H2S↑ 向上排空气法 有臭鸡蛋味或通入硫酸铜溶液
  (4)因为此反应需要加热且食盐是粉末状。
  17.
  解析:
  首先由题意和题图分析出:孔雀石受热分解产生气体F为CO2。
  CuCO3·Cu(OH)2 2CuO+CO2↑+H2O
  明矾与过量NaOH溶液反应:Al3++4OH—==AlO2—+2H2O
  A与F反应为:AlO2—+2H2O+CO2==Al(OH)3↓+HCO3—
  将沉淀加热,发生的反应为:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
  然后将Al2O3电解,反应为:
  即可确定:A为NaAlO2、B为Al2O3、D为Al、E为O2、F为CO2、G为CuO。
  CuO和Al粉发生铝热反应:3CuO+2Al Al2O3+3Cu
  由Al2O3电解反应可知,每生成1molAl,可得到 。
  答案:
  (1)CO2(或二氧化碳)
  (2)Al3++4OH—==AlO2—+2H2O
  (3)3CuO+2Al Al2O3+3Cu
  (4) (或0.75)。
  四、
  18.
  解析:
  本实验的目的是用恰当方法除去CuCl2·2H2O中的FeCl2,结合已学知识,可想到用沉淀法除去Fe2+,但由题目叙述可知,Fe2+沉淀为氢氧化物时所需pH与Cu2+的沉淀的pH相同,也就是说,Fe2+沉淀的同时,Cu2+也会沉淀,无法将两者分离开。而题目告知Fe3+沉淀所需的pH较小,所以应先将Fe2+氧化为Fe3+后再将其除去;为避免引入新的杂质,结合H2O2的特点,还原为H2O,过量时也可用加热的方法使其分解而除去,氧化剂应选用H2O2;为了调节溶液的酸度,使pH在3.7的范围,可用CuO降低溶液中H+浓度,而CuO与酸反应后生成Cu2+,也不引入新的杂质,过量的CuO用过滤的方法与生成的Fe(OH)3沉淀一并除去。CuCl2属于强酸弱碱盐,加热蒸发时促进其水解(HCl易挥发),所以应在HCl气氛中采用低温减压蒸发结晶的方法,以得到CuCl2·2H2O的晶体。
  答案:
  (1)A
  (2)将Fe2+氧化成为Fe3+,以便与Cu2+分离
  (3)不能。加碱时,Fe2+、Cu2+同时沉淀。
  (4)不能。应在HCl气氛中减压蒸发结晶。
  19.
  解析:
  鉴于B还可以跟强碱溶液反应,可合理地假定单质B为铝,那么A应是一种不太活泼金属的氧化物,如铁的氧化物。同时可把红褐色沉淀G作为一个切入点,它应当是氢氧化铁。由于E通入空气并与氨水反应得到G,可判断E溶液中含有Fe2+。这样,可推论C一定是单质铁,于是L为盐酸或硫酸,单质F为氢气。从而进一步推断得出其他结论。
  如果C→E+F反应中改用浓酸,显然不能选用氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸),因为这样会产生两个问题:其一,铁将钝化,不起反应;其二,即使反应,也得不到氢气。
  答案:
  (1)H2;
  (2)4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NH4+或
     Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
  (3)Al3+和Na+;
  (4)浓H2SO4、浓HNO3。
  20.
  答案:
  (1)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;
  (2)Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑或Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;
  (3) 。
  21.
  解析:
  方法一中根据FeSO4具有易氧化和易水解的特点,在配制其溶液时还需加入稀H2SO4和铁屑;蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,因此可采用煮沸法除去。为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液方可达到目的。
  方法二的原理是利用稀H2SO4和铁屑产生氢气,先赶净装置中空气。确定赶净空气后再夹紧止水夹,通过H2产生的压强将FeSO4压入NaOH溶液中去,从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。
  答案:
  方法一:
  (1)稀H2SO4;铁屑;
  (2)煮沸;
  (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2;
  方法二:
  (1)稀H2SO4;铁屑;
  (2)NaOH溶液;
  (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹;
  (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入。
  六、
  22.
  解析:
  此题抓住两点作为解题的突破口,一是盐酸恰好与4.24g铁片完全反应,二是反应后的溶液里加入KSCN溶液不显红色,说明反应后的溶液中只有FeCl2,而盐酸物质的量就必为Fe2+物质的量的2倍。
  解:
  设4.24g样品中Fe的物质的量为xmol,Fe2O3为ymol。
  已知
  Fe  + 2HCl  ==  FeCl2  +  H2↑
  0.0275mol     0.0275mol  0.0275mol
  由关系式:
  Fe2O3  ——  2FeCl3  ——  Fe  ——  3Fe2+
  ymol           (x—0.0275)mol  3ymol
  依题意有
  x=0.04   y=0.0125
  n(HCl)=2n(Fe2+)=(0.04mol+2×0.0125mol)×2=0.13mol
  (1)
  (2)
  23.
  解析:
  由图可知,NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体溶于水时,NaOH过量,0.58g沉淀为Mg(OH)2,10mL盐酸用于中和过量NaOH,30mL-10mL=20mL盐酸和AlO2—反应生成Al(OH)3;最后加入的盐酸溶解Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀。
  解:
  (1)
  由
  MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
     0.02mol 
  NaOH    +    HCl   ==   NaCl  + H2O
  0.005mol  0.01L×0.5mol/L
  AlO2—   +   H+   +   H2O  ==  Al(OH)3↓
  0.01mol  0.02L×0.5mol/L         0.01mol
  AlCl3  +  4NaOH  ==  NaAlO2  +  3NaCl
  0.01mol  0.04mol    0.01mol
  由上述可知,n(NaOH)=0.02mol+0.005mol+0.04mol=0.065mol
  所以m(NaOH)=0.065mol×40g/mol=2.6g
  (2)
  由(1)可知,n(AlCl3)=0.01mol
  所以m(AlCl3)=0.01mol×133.5g/mol=1.335g
  (3)
  由图知:P点溶液的溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2,相当于用盐酸中和了原溶液中的NaOH所得的结果,所以n(HCl)=n(NaOH)=0.065mol,

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