0  1477  1485  1491  1495  1501  1503  1507  1513  1515  1521  1527  1531  1533  1537  1543  1545  1551  1555  1557  1561  1563  1567  1569  1571  1572  1573  1575  1576  1577  1579  1581  1585  1587  1591  1593  1597  1603  1605  1611  1615  1617  1621  1627  1633  1635  1641  1645  1647  1653  1657  1663  1671  3002 

                     專題十三:同系物及同分異構(gòu)體

 

班級                  姓名                 學(xué)號               

 

【專題目標(biāo)】

1.  了解有機(jī)化合物數(shù)目眾多和異構(gòu)現(xiàn)象普遍存在的本質(zhì)原因,碳原子彼此連接的可能形式;

2.  理解同系列及同分異構(gòu)的概念;

3.  能夠識別結(jié)構(gòu)簡式中各原子的連接次序和方式;

4.  能夠辨認(rèn)同系物和列舉異構(gòu)體。

【知識規(guī)律總結(jié)】

   一、 同系物的判斷規(guī)律

1.  一差(分子組成差一個或若干個CH2

2.  二同(同通式,同結(jié)構(gòu))

3.  三注意

(1)       必為同一類物質(zhì)

(2)       結(jié)構(gòu)相似(有相似的原子連接方式或相同的官能團(tuán)種類和數(shù)目)

(3)       同系物間物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相同

因此,具有相同通式的有機(jī)物除烷烴外都不能確定是不是同系物。

二 、同分異構(gòu)體的種類

1.  碳鏈異構(gòu)

2.  位置異構(gòu)

3.  官能團(tuán)異構(gòu)(類別異構(gòu))(詳見下表)

組成通式

可能的類別

典型實(shí)例

CnH2n

烯烴 環(huán)烷烴

CH2=CHCH     H2C  CH2

                CH2

CnH2n-2

炔烴 二烯烴 環(huán)烯烴

CH= CCH2CH3   CH2=CHCH=CH2

CnH2n+2O

醇 醚

C2H5OH     CH3OCH3

CnH2nO

醛 酮 烯醇 環(huán)醇 環(huán)醚

CH3CH2CHO   CH3COCH3    CH=CHCH2OH

CH3CH CH2    CH2 CH OH

     O          CH2

CnH2nO2

羧酸 酯 羥基醛 羥基酮

CH3COOH  HCOOCH3  HOCH2CHO

CnH2n-6O

酚 芳香醇 芳香醚

H3CC6H4OH   C6H5CH2OH    C6H5OCH3

CnH2n+1NO2

硝基烷烴 氨基酸

CH3CH2NO2   H2NCH2COOH

Cn(H2O)m

單糖或二糖

葡萄糖與果糖(C6H12O6)                    蔗糖與麥芽糖(C12H22O11

三 、同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律

1.  主鏈由長到短,支鏈由大到小,位置由心到邊,排列由對到鄰到間

2.  按照碳鏈異構(gòu)   位置異構(gòu)   官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫,也可按照官能團(tuán)異構(gòu)   碳鏈異構(gòu)   位置異構(gòu)的順序書寫,不管按照那種方法書寫都必須防止漏寫和從寫

四 、分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法

1.  記憶法  記住已掌握的常見的異構(gòu)體數(shù)。例如:

(1)       凡只含一個碳原子的分子均無異構(gòu),甲烷、乙烷、 新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3―四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、 環(huán)己烷、 乙炔、 乙烯等分子一鹵代物只有一種;

(2)       丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2種;

(3)       戊烷、丁烯、戊炔有3種;

(4)       丁基C8H10有4種;

(5)       己烷、C7H8O(含苯環(huán))有5種;

(6)       戊基、C9H12有8種;

2.  基元法  例如:丁基有4種,丁醇、丁醛都有4種;

3.  替元法  例如:C6H4Cl2有3種,C6H2Cl4有3種(將H替代Cl);

4.  對稱法(又稱等效氫法) 判斷方法如下:

(1)       同一C 原子上的氫原子是等效

(2)       同一C 原子所連甲基上的氫原子是等效氯

(3)       處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效

 

【經(jīng)典題型】

  題型一:確定異構(gòu)體的數(shù)目

  例 1  某烴的一種同分異構(gòu)只能生成1種一氯代物,該烴的分子式可以是(  )

         A.C3H8   B.C4H10   C.C5H12     D.C6H14

 

解析:分析 C3H8 、C4H10、、C6H14各種結(jié)構(gòu),生成的一氯代物不只1種。從CH4、C2H6的一氯代物只有1種,得出正確答案為C。 

 

 題型二:列舉同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)

例 2  液晶是一種新型材料。MBBA是一種研究得較多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水縮合的產(chǎn)物。

                                                                                           

  CH3O       CH=N       CH2CH2CH2CH3 (MBBA)                                                     

                                                                        

   CH3O      CHO       H2 N       CH2CH2CH2CH3                                                             

        醛A                    胺

(1)       位上有―C4H9的苯胺可能有4種異構(gòu)體 ,它們是:

 

CH3CH2CH2CH2―   ―NH2、(CH32CHCH2―    ―NH2、      、         ;

 (2) 醛A的異構(gòu)體甚多,其中屬于酯類化合物且結(jié)構(gòu)式中有苯環(huán)的異構(gòu)體就有6種,它們是    ―COOCH3、  ―OCOCH3、HCOO―  ―CH3、          、  

         、          。(全國高考題)            

 

解析 :(1)無類別異構(gòu)、位置異構(gòu)之慮,只有―C4H9的碳架異構(gòu);

(2)       題中有兩個條件:屬于酯類化合物且結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán),不涉及類別異構(gòu)。

 

通過有序的思維來列舉同分異構(gòu)體可以確保快速、準(zhǔn)確。可以按類別異構(gòu)到碳鏈異構(gòu)再到官能團(tuán)或取代基位置異構(gòu)的順序進(jìn)行有序的列舉,同時要充分利用“對稱性”防漏剔增。

 

 

題型三:判斷兩結(jié)構(gòu)是否等

例3  萘分子的結(jié)構(gòu)可以表示為  或 ,兩者是等同的。苯并[α]芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)(存在于煙囪灰、煤焦油、燃燒的煙霧和內(nèi)燃機(jī)的尾氣中)。它的分子由5個苯環(huán)并合而成,其結(jié)構(gòu)式可以表示為(Ⅰ)或(Ⅱ)式:                                                        

                                                                     

                                                                      

             (Ⅰ)                           (Ⅱ)                             

 這兩者也是等同的,F(xiàn)有結(jié)構(gòu)式A  B  C  D                                                                    

                                                                      

                

      A                B               C                   D

 

其中:與(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的結(jié)構(gòu)式是(            );

與(Ⅰ)、(Ⅱ)式同分異構(gòu)體的是(            )。(全國高考題)

        解析: 以(Ⅰ)式為基準(zhǔn),圖形從紙面上取出向右翻轉(zhuǎn)180度后再貼回紙面即得D式,將D式在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)45度即得A式。因此,A、D都與(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同。

        也可以(Ⅱ)式為基準(zhǔn),將(Ⅱ)式圖形在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)180度即得A式,(Ⅱ)式在紙面上反時針旋轉(zhuǎn)135度即得D式。

         從分子組成來看,(Ⅰ)式是C20H12,B式也是C20H12,而C式是C19H12,所以B是Ⅰ、Ⅱ 的同分異構(gòu)體,而C式不是。

         答案是(1)AD;(2)B。

         判斷兩結(jié)構(gòu)是否相等的思維過程是:(1)用系統(tǒng)命名法命名時名稱相同者;(2)將分子整體旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)后能“重合”者。

 

題型四:測試同分異構(gòu)體的變通策略

     例 4  已知萘的n溴代物和m溴代物的種數(shù)相等,則n與m(n不等于m)的關(guān)系是

        A  n+m=6    B  n+m=4   C  n+m=8    D  無法確定

      解析: 解題過程中要避免犯策略性錯誤,就要見機(jī)而行,變“正面強(qiáng)攻”為“側(cè)翼出擊”,轉(zhuǎn)換思維角度和思維方向。正確思路是:從萘的分子式C10H8出發(fā),從分子中取代a個H(C10H8-a Bra)與取代8-a個H(C10HaBr8-a)的同分異構(gòu)體的種數(shù)相等,故n+m=a+(8-a)=8,選C。

      解答本題的策略在于“等價”變通,如CHCl3與CH3Cl、CH2=CHCl與CCl2=CHCl、

C9H19OH(醇類)與C9H19Cl等等同分異構(gòu)體的種數(shù)相等。

解題思維策略對完成條件向結(jié)果轉(zhuǎn)化和實(shí)現(xiàn)解題起著關(guān)鍵性的作用。策略性錯誤主要是指解題方向上的偏差,造成思維受阻或解題過程中走了彎路。對于高考來說,費(fèi)時費(fèi)事,即便做對了,也有策略性錯誤。

 

      題型五:由加成產(chǎn)物確定不飽和有機(jī)物異構(gòu)體數(shù)

      例 5  某有機(jī)物與H2按1:1物質(zhì)的量比加成后生成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)為:

                                  CH3

             CH3―CH―CH2―CH―C―CH2―CH3

                  OH        CH3  OH                                 

          

           則該有機(jī)物可能的結(jié)構(gòu)有(     )種(說明 羥基與碳碳雙雙鍵的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定)。

       解析 :某有機(jī)物與H2按1:1物質(zhì)的量比加成說明原來的有機(jī)物為烯烴,又由C的四價原則,雙鍵位置的情況有四種,再考慮酮的存在情況。答案是5種。

        該題的特點(diǎn)是:已知某不飽和有機(jī)物加成后產(chǎn)物結(jié)構(gòu),確定原不飽和有機(jī)物的同分異構(gòu)體的種數(shù)。解此類題的關(guān)鍵是:抓住加成反應(yīng)的特點(diǎn)即反應(yīng)前后碳鏈結(jié)構(gòu)不變,確定不飽和鍵(雙鍵、叁鍵)的可能位置,進(jìn)而得到有機(jī)物的結(jié)構(gòu)及種數(shù)。

 

 

【隨堂作業(yè)】

試題詳情

專題12  無機(jī)物的推斷及檢驗(yàn)

【專題目標(biāo)】

1.掌握非金屬元素單質(zhì)及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

2.掌握金屬元素單質(zhì)及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

3.運(yùn)用元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)的推斷及檢驗(yàn)。

【經(jīng)典題型】

題型Ⅰ:(07年高考全國卷)提示:某些金屬氧化物跟熔融燒堿反應(yīng)可生成鹽。根據(jù)以下化學(xué)反應(yīng)框圖填空:



 (1)單質(zhì)F是_____________________。
 (2)寫出由E生成G的離子反應(yīng)方程式(或化學(xué)方程式)________________________。
 (3)溶液I中所含金屬離于是_____________________。
 (4)由CEF若改用濃酸,則不能選用的濃酸是(寫分子式)____________________。

【點(diǎn)撥】本題看似復(fù)雜,但有一明顯突破口,即溶液E中加氨水、通入空氣得紅褐色沉淀,此沉淀是Fe(OH)3,由此推斷C為單質(zhì)Fe,F(xiàn)為H2,E為亞鐵鹽;再往前推,粉狀化合物和粉狀單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng),生成單質(zhì)鐵,應(yīng)為鋁熱反應(yīng),故B為Al,D為Al2O3,H為NaAlO2,溶液I中含有Na+、Al3+。

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)H2SO4(或HNO3

【規(guī)律總結(jié)】鐵作為一種變價金屬,是高考命題的熱點(diǎn),在離子共存、離子方程式、金屬的腐蝕中鐵起著重要的角色,特別是以鐵為載體,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)推斷和化學(xué)計(jì)算都有可能出現(xiàn)。

 

題型Ⅱ:(2006年高考全國卷)下圖每一方框中的字母代表一種反應(yīng)物或生成物:

物質(zhì)A跟B反應(yīng)生成物質(zhì)E、F和G;物質(zhì)C跟D反應(yīng)生成物質(zhì)I,某溫度下該反應(yīng)起始和某時刻的反應(yīng)混合物組成如右上表格所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)物質(zhì)H的化學(xué)式是_____________。

(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_______________________________________________。

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式(須注明反應(yīng)條件)是_______________________________。

【點(diǎn)撥】本題為一綜合推斷題,突破口為飽和食鹽水電解:

2NaCl +2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2

可得A、B、C分別為NaOH、H2、Cl2,根據(jù)題意推斷C為H2,進(jìn)而得B為Cl2,A為NaOH,所以H為HCl;由題中表格可知C和D反應(yīng)的物質(zhì)的量之比:3C + D = 2I,所以I中應(yīng)有3個H原子,D為雙原子分子N2

答案:(1)HCl

(2)

(3)

 

題型Ⅲ:有某白色粉末,取出少量溶于水,用鉑絲蘸取溶液做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),焰色呈黃色,再透過鈷玻璃觀察,焰色呈淺紫色。另取少量粉末加熱無明顯現(xiàn)象,冷卻后加入稀鹽酸則逸出無色、無氣味的氣體,該氣體不能使品紅溶液褪色,但能與氫氧化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀。繼續(xù)向原反應(yīng)液中加鹽酸至過量,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。則原來的混合物白色粉末中肯定含有的離子是______________。寫出有關(guān)的離子方程式:_________________________________________________。

【點(diǎn)撥】由顏色反應(yīng),肯定白色粉末中含有Na+和K+。由粉末與鹽酸反應(yīng)逸出氣體的性質(zhì),判斷氣體是CO2,但可能由CO32或HCO3與酸反應(yīng)而得。粉末加熱不產(chǎn)生氣體,排除了NaHCO3或KHCO3中的HCO3。從后一步實(shí)驗(yàn)得到難溶于酸的白色鋇鹽,確定出原粉末中有SO42.

答案:K+、Na+、CO32、SO42;

CO32 + 2H+ =CO2↑+H2O,CO2 + Ba2+ +2OH = BaCO3↓+ H2O,

SO42 + Ba2+ = BaSO4

 

【隨堂作業(yè)】(45分鐘)

1.導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是( 。

A.酸雨    B.光化學(xué)煙霧    C.臭氧空洞    D.溫室效應(yīng)

2.某種混合氣體可能含有N2、HCl和CO。把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積都沒有變化;再通過足量的Na2O2固體,氣體體積減;最后通過灼熱的銅網(wǎng),經(jīng)充分反應(yīng)氣體體積又減小,但氣體還有剩余。以下對混合氣體的組成判斷正確的是( 。

A.一定沒有N2,CO和HCl中至少有一種           

B.一定有N2、HCl和CO

C.一定有N2,CO和HCl中至少有一種        

D.一定有N2和HCl,沒有CO

3.制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”:發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是( 。
A.燒杯中有銅無鐵           B.燒杯中有鐵無銅
C.燒杯中鐵、銅都有          D.燒杯中鐵、銅都無

4.某學(xué)生課外活動小組利用下圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn):

 

 

 

 

 

 。1)在試管中注入某紅色溶液,加熱試管,溶液顏色逐漸變淺,冷卻后恢復(fù)紅色,則原溶液可能是________________溶液;加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是:

_______________________________________________________________________。

(2)在試管中注入某無色溶液,加熱試管,溶液變?yōu)榧t色,冷卻后恢復(fù)無色,則此溶液可能是________________溶液;加熱時溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是:

___________________________________________________________________________。

5.在一定條件下,下列各物質(zhì)可發(fā)生如下圖所示的變化(反應(yīng)中生成的水沒有寫出):

請回答:

(1)固體A是(寫出化學(xué)式)_______________________。

(2)反應(yīng)(Ⅰ)的化學(xué)方程式為______________________________________________。

(3)反應(yīng)(Ⅱ)的化學(xué)方程式為______________________________________________。

 

6.根據(jù)下列框圖填寫下列空格:

(1)C是     ,D是      ,G是       ,E是                     。

(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:

氧化物B+濃鹽酸:                                            

F的水溶液與E溶液:                                           。

H與NaOH溶液反應(yīng):                                      

(3)單質(zhì)C與濃硫酸共存的現(xiàn)象為:                              。

 

(附答案)

1.  A 2.C 3.B

4.(1)稀氨水和酚酞 ;稀氨水中的NH3氣逸出,所以溶液的顏色變淺

(2)溶有SO2的品紅 ;SO2氣體逸出,品紅溶液恢復(fù)紅色

5.(1)Na2O2

(2)NaOH + SO2 = NaHSO3

(3)SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr

6.(1)Al,Cl2,CO2,Na2CO3或NaHCO3

(2)MnO2 + 4HClMnCl2 + Cl2↑+ 2H2O ;

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑+6NaCl

Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

(3)鈍化

 

試題詳情

專題11 :金屬知識規(guī)律

 

班級             姓名                  學(xué)號            

【專題目標(biāo)】(1)熟練掌握各種代表金屬的性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象

(2)綜合運(yùn)用一些重要化合物的性質(zhì)進(jìn)行解題

(3)重點(diǎn)掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)變

【經(jīng)典題型】

【例1】兩種金屬混合粉末15g,與足量的鹽酸反應(yīng)時生成11.2L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),符合上述情況的金屬混合物的是

     A.Mg和Al   B.Mg和Ag     C.Al和Zn      D.Fe和Zn

【點(diǎn)撥】由題知,若生成1mol氫氣,則需金屬混合物的質(zhì)量為30g;對于選項(xiàng)中的各種金屬,分別只要生成1mol氫氣,一個質(zhì)量大于30g,一個質(zhì)量小于30g,即符合題意,不反應(yīng)的按無窮大計(jì)算。所以該題答案為 B、C

【鞏固】由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混和物10克,與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升,則混和物中一定含有的金屬是
         A、鋅                    B、鐵                 C、鋁                 D、鎂

【答案】C


【例2】下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中粗框表示初始反應(yīng)物(反應(yīng)時加入或生成的水,以及生成沉淀J時的其他產(chǎn)物均已略去).

 

請?zhí)顚懴铝锌瞻?

(1)物質(zhì)B是       ,F是        ,J是       .

(2)反應(yīng)①的離子方程式是                                  .

【點(diǎn)撥】飽和食鹽水電解的產(chǎn)物是NaOH、Cl2、H2 。由反應(yīng)關(guān)系可知A為NaOH,B為Cl2,C為H2,G為HCl。再由F和HCl生成氫氣,且Cl2+F→I,H+Cl2→I可知F為變價金屬,不難推知F為Fe,H和I分別為FeCl2和FeCl3 ;最后注意理解D與H、I的反應(yīng)。由題知D、E為NaCl、NaClO,通過上述分析可知D應(yīng)為NaClO,有關(guān)反應(yīng)為:I→J: Fe3+ + 3ClO- + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3HClO ,發(fā)生了互促水解反應(yīng)。而H→J是因?yàn)镃lO有強(qiáng)氧化性,將Fe2氧化為Fe3,再發(fā)生I→J的反應(yīng)。反應(yīng)①的離子方程式是Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O

    這是一道有一定難度的物質(zhì)推斷題,涉及的知識面廣,考查了氯單質(zhì)、氯化物、氯的含氧化合物、鐵元素的變價、鐵元素的化合物、鹽的水解及氧化性、電解等知識。除了考查知識外,還以上述知識為載體考查學(xué)生對學(xué)過的知識整理、歸納、分析的能力,對物質(zhì)I和H的推斷論證考查了學(xué)生的思維的發(fā)散和收斂以及對元素知識的“升華”的能力。因而本題是當(dāng)前知識、能力型高考試題中一個成功的典型。

【鞏固】在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化:

請?zhí)顚懸韵驴瞻?


(1)孔雀石的主要成分是CuCO3?Cu(OH)2(堿式碳酸銅),受熱易分解.下圖中的F是      .

(2)寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:         .

(3)圖中所得G和D都為固體,混和后在高溫下可發(fā)生反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:             .

(4)每生成1摩D,同時生成       摩E.

【答案】(1)CO2                       (2)Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2

   (3)3CuO + 2Al 3Cu + Al2O3            (4)3/4

【例3】將高嶺土(Al2O3?2SiO2?H2O)和純堿混合均勻,加熱熔融,冷卻后用水浸取熔塊,過濾并棄其殘?jiān),濾液用適量的鹽酸酸化,經(jīng)過濾得到沉淀和含Al3+的濾液。

(1)高嶺土與純堿熔融時,發(fā)生的化學(xué)方程式是              最后得到的沉淀物是          

(2)取上述部分濾液用NaOH溶液處理,使Al3+­全部轉(zhuǎn)化為含AlO2-的溶液(A溶液),另取部分原濾液(B溶液)與A溶液混合,欲使混合后溶液中的Al元素全部轉(zhuǎn)變成Al(OH)3 沉淀,若A溶液中含a mol AlO2-離子,B溶液中含b mol Al3+ 離子。

 ①當(dāng)A、B溶液恰好完全反應(yīng),則a與b的關(guān)系是          

② 當(dāng)Al3+剩余,則應(yīng)通入       (氣體)為沉淀劑,其物質(zhì)的量是          (用含a、b關(guān)系式表示,下同)

③ 當(dāng)AlO2-剩余,則應(yīng)通入      (氣體)為沉淀劑,其物質(zhì)的量為         

(3)取上述含Al3+的濾液100mL,設(shè)物質(zhì)的量濃度為c1 mol?L-1 ,逐滴加入 100mL

c2 mol?L-1 的NaOH溶液,當(dāng)c1、c2滿足        關(guān)系時,反應(yīng)先有沉淀生成,然后沉淀部分溶解,此時還有Al(OH)3            mol

【點(diǎn)撥】本題(2)的第①問主要依據(jù)Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4 Al(OH)3↓來解答,第②問欲使Al3+變成沉淀,則沉淀只能是Al(OH)3,應(yīng)加入堿性物質(zhì),溶于水呈堿性的氣體只有氨氣,第③問欲使AlO2- 變成Al(OH)3沉淀,則應(yīng)加入弱酸,所以通入的氣體是CO2。所通氣體的物質(zhì)的量涉及到過量計(jì)算。

 第(3)小題則考查了Al(OH)3的兩性,Al(OH)3能溶于強(qiáng)堿。

【答案】

(1)    SiO2 + Na2CO3    Na2SiO3 + CO2    Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2

(2)    ① a = 3b  ② NH3  b - 3a  ③ CO2  a - 1.5b

(3)    3c1< c2 < 4c1    0.4c1 ? 0.1c2

【鞏固】下表為幾種鹽在不同溫度下的溶解度

 

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

NH4HCO3

11.9

15.8

21

27

NH4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

NaCl

35.7

35.8

36

36.3

36.6

NaHCO3

6.9

8.15

9.6

11.1

12.7

Na2CO3?H2O

50.5

48.5

我國化學(xué)家候德榜教授根據(jù)在通常情況下,NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4Cl都小的性質(zhì),運(yùn)用CO2+NH3+H2O == NH4HCO3  NaCl+NH4Cl == NaHCO3¯+NH4Cl
其步驟如下圖:
             
       試回答:
       (1)步驟(III)中過濾所得晶體A的化學(xué)式     ,固體殘留物B的化學(xué)式      
       (2)(I)、(II)步驟的順序不能顛倒,其原因是                           
       (3)步驟(V)從濾液中分離出來的晶體C的化學(xué)式為        ,根據(jù)溶解度說明為什么在冷卻情況下可以將晶體C從濾液中分離出來                    

【答案】(1)NaHCO3 ;Na2CO3

(2)二氧化碳在水中的溶解度小,先通氨氣飽和,再通二氧化碳,可大大增加二氧化碳的溶解量,從而使后續(xù)過程中能生成更多的產(chǎn)物

(3)NH4Cl;在高溫下,氯化鈉的溶解度比氯化銨小,而在冷卻的情況下,氯化銨的溶解度反而比氯化鈉小,從而使它從溶液中分離出來

 

【隨堂作業(yè)】

1.將過氧化鈉投入到氯化亞鐵溶液中,可觀察到的現(xiàn)象是

      A.最終生成白色沉淀            B.最終生成紅褐色沉淀

      C.有氣泡產(chǎn)生                  D.無變化

2.下列有關(guān)純鐵的描述正確的是

A.  熔點(diǎn)比生鐵的低

B.  與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快

C.  在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕

D.  在冷的濃硫酸中可鈍化

3.相同條件下,將Mg、Al、Fe分別投入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中,反應(yīng)結(jié)束后三種溶液的質(zhì)量相等,則投入的Mg、Al、Fe質(zhì)量關(guān)系為

A. Mg>Al>Fe    B. Fe> Al> Mg   C. Fe> Mg>Al   D. Al>Mg>Fe

4.a升CO2氣體通過足量Na2O2所得的氣體與b升NO相混和時,可得到c升氣體(相同狀況),以下表達(dá)式中錯誤的是 
          A.若a<b,則c<0.5(a+b)       B.若a>b,則c=0.5(a+b)

      C.若a=b,則c=0.5(a+b)        D.若a<b,則c>0.5(a+b)

5.已知原子量:Li-6.9     Na-23    K-39      Rb-85。今有某堿金屬M(fèi)及其氧化物M2O組成的混和物10.8克,加足量水充分反應(yīng)后,溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥得固體16克。據(jù)此可確定堿金屬M(fèi)是
         A.Li                 B.Na             C.K                            D.Rb

6.在由FeO、Fe和Fe2O3 組成的混和物中加入100mL2mol/L的鹽酸,恰好使混和物完全溶解,并放出448mL氣體(標(biāo)況),此時溶液中無Fe3+,則下列判斷正確的是
         A、混和物里三種物質(zhì)反應(yīng)時消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1:1:3
         B、反應(yīng)后所得溶液中的Fe2+與Cl-物質(zhì)的量之比為1:2
        
 C、混和物里,F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多
         D、混和物里,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比FeO的物質(zhì)的量多

7.在2升Fe2(SO4)3和CuSO4組成的混和液中,加入30克純鐵粉,最后得到2升0.25摩/升的FeSO4溶液及26克固體混和物,則原混和物中Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量濃度為

A.0.1摩/升   B.0.01摩/升   C.0.05摩/升    D.0.5摩/升

8.有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH組成的混和物27.2克,把它們?nèi)苡谧懔康乃谐浞址磻?yīng)后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均轉(zhuǎn)化為沉淀,將反應(yīng)器內(nèi)水分蒸干,最后得到白色固體物質(zhì)共29克,則原混和物中Na2CO3的質(zhì)量是

        A.10.6克          B.5.3克          C.5.9克          D.無法確定

9.將a摩鈉和a摩鋁一同放入m克水(足量)中,所得溶液的密度為d克/毫升,該溶液的質(zhì)量百分比濃度為

         A.        B.          C.             D.

10.向盛有25毫升0.2摩/升的Na2CO3溶液的試管中緩緩滴入0.1摩/升鹽酸75毫升,且邊加邊振蕩,則在標(biāo)況下,產(chǎn)生CO2氣體的體積為         mL

11.2.1克平均式量為7.2的CO和H2組成的混和氣體在足量的氧氣中充分燃燒后,立即通入足量的Na2O2粉未中,待反應(yīng)完全后,粉未質(zhì)量可增加         g
12.實(shí)驗(yàn)室有CuO和Cu粉的混合物。請你利用給出的實(shí)驗(yàn)儀器及試劑,設(shè)計(jì)兩種測定該樣品(已稱得其質(zhì)量為m克)中氧化銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法,并填寫表格中的有關(guān)內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)

方法

實(shí)驗(yàn)過程中所發(fā)生反應(yīng)的

化學(xué)方程式

實(shí)驗(yàn)所用儀器

(用編號表示)

實(shí)驗(yàn)需直接測定的有關(guān)物理量

(用文字說明)

1

 

 

 

2

 

 

 

實(shí)驗(yàn)可能用到的主要儀器:

①托盤天平   ②啟普發(fā)生器    ⑧硬質(zhì)玻璃管    ④泥三角    ⑤燒杯

⑥坩堝   ⑦酒精燈   ⑧玻棒    ⑨漏斗    ⑩干燥管

實(shí)驗(yàn)可能用到的試劑:

a.鋅粒    b.稀硫酸    c.氯化鈉溶液    d,濃硫酸

13. 現(xiàn)有鐵和銅組成的合金共a摩爾,其中銅的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,研成粉未狀后全部投入含b摩爾HNO3的稀溶液中,微熱使其充分反應(yīng),且HNO3的還原產(chǎn)物只有NO。試回答下列問題:
(1)用微粒符號填寫下列空白(列舉出全部可能出現(xiàn)的情況)

 

殘留固體成份

 

 

 

 

 

 

溶液中的金屬離子

 

 

 

 

 

 

       (2)當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe2+、Cu2+時,則b的取值范圍是(用a、x表示)                  。
(3)當(dāng)x=0.5,溶液中Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量相等,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下共產(chǎn)生672毫升NO氣體,求a和b的值(寫出計(jì)算過程)。

14. 向明礬[KAl(SO4)2?12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量。
       (1)當(dāng)明礬為1摩爾時,試在圖中畫出生成的每種沉淀物質(zhì)的量隨Ba(OH)2物質(zhì)的量變化的曲線(表明化學(xué)式)
                                  
       (2)當(dāng)向體積為a升,濃度為Mmol/L的明礬溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液時,用含a、M、N的代數(shù)式表示:
       ①當(dāng)b滿足           時,沉淀的總物質(zhì)量最大
       ②當(dāng)b滿足           時,沉淀的總質(zhì)量最大
       (3)若向含m摩KAl(SO4)2的溶液中加入含n摩爾Ba(OH)2溶液,試討論取不同范圍值時,沉淀中各組分的物質(zhì)的量是多少?
      

【答案】

1.BC   2.D   3.D   4.A   5.B   6.BC  7.C   8.A   9.C

10.56mL      11. 2.1g

12.

實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)過程中所發(fā)生
反應(yīng)的化學(xué)方程式

實(shí)驗(yàn)所用儀器

(用編號表示)

實(shí)驗(yàn)需直接測定的

有關(guān)物理量

(用文字說明)

1

H2SO4+Zn→ZnSO4+H2

H2+CuOCu+H2O

①②③⑦

實(shí)驗(yàn)前樣品和硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量(或硬質(zhì)玻璃

管的質(zhì)量)

實(shí)驗(yàn)后Cu及硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量

2

H2SO4+CuO→CuSO4+H2O

①⑤⑧⑨

過濾后剩余固體的質(zhì)量

3

2Cu+O22CuO

①④⑥⑦⑧

實(shí)驗(yàn)前坩堝與樣品總質(zhì)量

(或坩堝質(zhì)量)

實(shí)驗(yàn)后坩堝與CuO總質(zhì)量

13.(1)

 

殘留固體成份

Fe  Cu

Cu

Cu

溶液中的金屬離子

Fe2+

Fe2+

Fe2+ Cu2+

Fe2+ Cu2+

Fe2+ Fe3+ Cu2+

Fe3+ Cu2+

(2)          (3)  a=0.04   b=0.12

14.(1)

                           
(2)①當(dāng)a×M×1.5=bN時,沉淀總量最多
          ②當(dāng)bN³2aM時,沉淀總質(zhì)量最大
(3)①n³2m時,BaSO4=2m(摩),Al(OH)3=0(摩)
              ②1.5m£n£2m時,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=m-(2n-3m)=4m-2n(摩)
      ③n£1.5m時,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=(摩)

試題詳情

專題10 :非金屬知識規(guī)律

 

班級             姓名                  學(xué)號            

【專題目標(biāo)】(1) 熟練掌握典型物質(zhì)

(2) 運(yùn)用元素周期律、元素周期表總結(jié)同周期或同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,以及變化的內(nèi)在原因,做到觸類旁通、舉一反三

 (3) 對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制取、用途、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述進(jìn)行全方位系統(tǒng)復(fù)習(xí)

【經(jīng)典題型】

【例1】氯化碘(ICl)的化學(xué)性質(zhì)跟氯氣相似,預(yù)計(jì)它跟水反應(yīng)的最初生成物是
         A、HI和HClO                         B、HCl和HIO
         C、HClO3和HIO                          D、HClO和HIO

【點(diǎn)撥】氯氣與水反應(yīng)的方程式為Cl2 + H2O = HCl + HClO 反應(yīng)可看做Cl-Cl + H-OH互相交換形成HCl + HClO。氯化碘與水反應(yīng)可認(rèn)為是ICl + H-OH →HCl+I(xiàn)HO,將IHO改成HIO。選項(xiàng)B符合題意。Cl2與水反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),而ICl與水反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。

【規(guī)律總結(jié)】ICl與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似,要掌握它們的相似之處,相似原因。而相似不是完全相同,不能簡單地模仿和照搬照抄,還要掌握它們的相異之處,這既是提高能力的一種途徑,也是考查能力和素質(zhì)的一種方法。

【鞏固】從某些方面看,NH3和H2O相當(dāng),NH4+和H3O+(簡寫為H+)相當(dāng),NH2-和OH-相當(dāng),NH2-(有時還包括N3-)和O2-相當(dāng)

(1) 已知在液氨中下列2個反應(yīng)能發(fā)生,完成并配平方程式:

  NH4Cl + KNH2 →                      , NH4I + PbNH →

(2) 已知M為正二價金屬,完成下列反應(yīng)式:

   M+NH3 →                           ,MO+NH4Cl →     

   M(NH2)2

【答案】(1) NH4Cl + KNH2 = KCl + 2NH3  

           2NH4I + PbNH = PbI2 + 3NH3

        (2) M+ 2NH3 =  M(NH2)2 + H2

           MO+ 2NH4Cl = MCl2 + 2NH3 + H2O

          M(NH2)2MNH + NH3  或 M(NH2)2 M3N2 + 4NH3

【例2】可以驗(yàn)證硫元素的非金屬性比氯元素弱的事實(shí)是

① 硫和氫氣在加熱條件下能形成H2S、H2S受熱300℃左右分解。氯氣和氫氣在點(diǎn)燃或光照下生成氯化氫,氯化氫很難分解。

② 向氫硫酸溶液中滴入氯水有單質(zhì)硫生成

③ 硫、氯氣分別與銅和鐵反應(yīng)產(chǎn)物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2

④ 高氯酸(HClO4)的酸性強(qiáng)于硫酸

A.①②③④      B.只有①②      C.只有②③④     D.只有③④

【點(diǎn)撥】元素非金屬性強(qiáng)弱的比較有很多方法。常用的方法有:

①形成氣態(tài)氫化物難易程度,易形成氣態(tài)氫化物者,非金屬性強(qiáng)。通常氣態(tài)氫化物穩(wěn)定的非金屬性強(qiáng)。

②相同條件下,最高價氧化物的水化物酸性強(qiáng)的非金屬性強(qiáng)。

③非金屬單質(zhì)甲可以在溶液中置換出非金屬單質(zhì)乙,則甲的非金屬性強(qiáng)于乙。

④同種變價金屬與不同非金屬反應(yīng)時,生成高價金屬化合物時,該非金屬性強(qiáng)于生成低價金屬化合物對應(yīng)的非金屬,如題中③。綜上所述選項(xiàng)A符合題意。

在理論上還有:①易得到電子的非金屬單質(zhì),其非金屬性強(qiáng)。②同周期元素在右側(cè)(稀有氣體除外),同主族元素在上方非金屬性強(qiáng)。

【規(guī)律總結(jié)】本題以熟知的氯氣、硫的非金屬單質(zhì)強(qiáng)弱比較,考查學(xué)生能否多方位對同一問題進(jìn)行闡述,以及鞏固對物質(zhì)通過外在性質(zhì)的描述反映內(nèi)在的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的飛躍。

【例3】A、B、C是在中學(xué)化學(xué)中常見的三種化合物,它們各由兩種元素組成,甲、乙是兩種單質(zhì).這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系:       

 

 

 

 

 

 

 

據(jù)此判斷:

(1)在A、B、C這三種化合物中,必定含有乙元素的是   .(用A、B、C字母填寫)

(2)單質(zhì)乙必定是      (填"金屬"或"非金屬"),其理由是        .

(3)單質(zhì)乙的分子式可能是       ,則化合物B的分子式是       .

【點(diǎn)撥】(1) 根據(jù)題意,可轉(zhuǎn)化為如下三個反應(yīng)① 甲 + 乙→A,② 甲+B→ A + C, ③A + B→乙 + C,由①可知化合物A中一定含有乙元素,由②A中含乙元素,一定來源于化合物B,所以A、B均含有乙元素。

(2) 由③ 看出,該反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),乙為單質(zhì),A、B中又都含有乙元素,所以乙元素在A、B中必有一個顯正價,另一個顯負(fù)價。在中學(xué)化學(xué)中只有非金屬元素顯負(fù)價,因而乙一定是非金屬元素。

(3) 單質(zhì)乙可能是S,B的化學(xué)式H2S,A的化學(xué)式為SO2,因此可寫出下列反應(yīng)關(guān)系

 

                  

 

 

 

也可認(rèn)為乙是N2,也可以寫出如下反應(yīng)關(guān)系

 

 

 

 

 

 

 

【規(guī)律總結(jié)】物質(zhì)的推斷題,特別是文字類框圖題(或稱無明顯物質(zhì)類推斷題),是最為綜合的題目。它不僅涉及的知識面廣,而且思維難度大,所以一直受到高考命題者的重視。

【鞏固】有下圖所示的反應(yīng)關(guān)系:A是中學(xué)化學(xué)中常見的無機(jī)物,A、B、C中含有同一種元素R,不含R的產(chǎn)物已經(jīng)略去。
           
       (1)若A與NaOH反應(yīng),既可生成B,也可生成C,還可生成B+C,寫出符合上述反應(yīng)關(guān)系的A的兩種不同類型物質(zhì)的分子式

       (2)若A與NaOH無論以何種比列反應(yīng),其產(chǎn)物均是B+C,則A的分子式可能是(只要求寫一種);R在A、B、C中的化合價必須滿足的條件是

【答案】:(1)CO2(SO2)、H2S、AlCl3中任選兩種

(2)Cl2 ;A中R的化合價必介于B、C之間

【隨堂作業(yè)】

1.含雜質(zhì)SiO2的硫鐵礦樣品1克,用充足的O2燃燒后稱重為0.8克,則硫鐵礦中含硫量為
         A.10%           B.22%                 C.32%             D.40%

2.在常溫常壓下,將a升SO2和b升H2S混和,當(dāng)反應(yīng)后氣體體積是反應(yīng)前氣體體積的時,則a與b之比是  ①1:1 ②1:2 ③1:3 ④2:1

         A.①                B. ①③                     C.③④                D.②③

3.將NO2、NH3、O2的混和氣體22.4升通過稀硫酸后,溶液的質(zhì)量增加26.7克,氣體體積縮小為4.48升(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定),剩余氣體能使帶余燼的木條復(fù)燃,則混和氣體的平均分子量為
         A.28.1             B.30.2          C.33.1          D.34.0
4. 銅既不溶于稀硫酸,也不溶于KNO3 溶液,現(xiàn)有2mol/L稀硫酸15mL,往其中加入2.02g KNO3 晶體,充分溶解,該混和液最多可溶解銅的物質(zhì)的量為
         A. 0mol           B. 0.0075mol             C. 0.03mol          D. 0.0225mol

5. 在水玻璃中通入足量CO2,充分反應(yīng)后加熱蒸發(fā),再高溫充分灼燒,最后所得固體物質(zhì)為
         A. SiO2與NaHCO3     B. SiO2與Na2CO3               C. SiO2    D. Na2SiO3

6.下列反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,通過Na2SO3溶液不反應(yīng)的是
         ①Na2O2和CO②Al和NaOH溶液 ③MnO2和濃鹽酸 ④濃硝酸和銅片
        ⑤銅片和濃硫酸共熱    ⑥固體NaCl和濃H2SO4         ⑦FeS和稀硝酸
         A.①②            B.②                C.①②⑤             D.全部反應(yīng)

7.用濃硫酸吸收SO3可得到H2SO4?SO3,若用1.00克98%的硫酸溶液充分吸收SO3后,再進(jìn)行稀釋,可得到98%的硫酸質(zhì)量為
         A.1.98克        B.2.00克            C.2.22克            D.2.42克
8.三支相同容積的試管A、B、C,每個試管內(nèi)各盛有兩種氣體,且各占體積,A管是NO和NO2,B管是NO和O2,C管是NO2和O2,將A、B、C三支試管倒立于水槽中,在相同條件下,水面上升的高度分別是hA、hB、hC,則
         A. hA=hB=hC         B. hA>hB>hC          C. hC >hB>hA     D.hB>hC>hA
9.一瓶無色氣體,可能含氯化氫、硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、溴化氫、二氧化碳中的一種或幾種;將其通入氯水中,得無色透明溶液,將該溶液分成兩份,一份加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,析出白色沉淀;另一份加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,也有白色沉淀產(chǎn)生。下面結(jié)論正確的是

       ①原氣體中肯定有二氧化硫 ②原氣體中可能有二氧化硫 ③原氣體中肯定無硫化氫、 溴化氫、二氧化氮  ④不能肯定是否含有氯化氫 ⑤原氣體中肯定不含二氧化碳   ⑥原氣體中肯定含有氯化氫

         A.①③④        B.①④⑤            C.①③⑥            D.③④⑥

10.在含有n克HNO3的稀溶液中,恰好將5.6克鐵粉完全溶解,若有克HNO3被還原成NO(無其它還原產(chǎn)物),則n值不可能是
         A.12.6克        B.16.8克            C.18.9克            D.25.2克

11.A鹽和堿石灰反應(yīng),微熱時放出一種氣體B,再經(jīng)強(qiáng)熱又放出一種氣體C。在同溫同壓下,氣體B與C的密度相近,余下的殘?jiān)屑尤胂跛嵊钟幸环N氣體D放出,氣體D通入一種淡黃色的固體中可得到氣體E,請確定各物質(zhì)的分子式。

12.根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空,已知反應(yīng)①是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)⑤是實(shí)驗(yàn)室鑒定化合物E的反應(yīng)。

(1)單質(zhì)L是            

(2)化合物B是             。

(3)圖中除反應(yīng)①以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是               (填代號)。它們的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是               。

13.某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種:(A)氯化鈉 (B)硫化鈉 (C)亞硫酸鈉 (D)硫代硫酸鈉 (E)硫酸鈉 (F)碳酸鈉.向此溶液中加入適量稀硫酸,有淺黃色的沉淀析出,同時有氣體產(chǎn)生.此氣體有臭雞蛋氣味,可使澄清的石灰水變渾濁,不能使品紅試液褪色.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題.

(1)不能使品紅試液褪色,說明該氣體中不含____________(填分子式).

(2)此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽?請寫出全部可能的情況(填寫相應(yīng)的字母).

第一種情況是____________,第二種情況是____________,

第三種情況是____________,第四種情況是____________.

(可不填滿,也可補(bǔ)充)

14.如下圖的裝置中:
                           
a是盛有標(biāo)況下的空氣(氧氣占五分之一)和10毫升1.2mol/L硝酸的250毫升燒瓶。b是未充氣(實(shí)驗(yàn)開始前內(nèi)部沒有氣體)放有0.384克銅粉的氣球。c是夾緊了的彈簧夾。d中盛有足量的過氧化鈉。e是充有二氧化碳的針筒。整套裝置已經(jīng)過氣密性檢查合格。
       (1)將氣球中的銅粉小心倒入燒瓶中,充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)銅粉有余(設(shè)產(chǎn)生的氣體不溶解于溶液中),則可觀察到的現(xiàn)象是

       (2)欲提高銅與硝酸反應(yīng)的速度可采用多種不同的措施
       ①若用加入化學(xué)試劑法,下列試劑中可以使用的是(填代號)
         A.蒸餾水        B.無水醋酸鈉           C.石墨         D.硝酸銀溶液(少量)
       ②若用升高溫度法,請?jiān)趫D中畫出完整的示意圖:

       ③將燒瓶不斷振蕩發(fā)現(xiàn)氣球逐漸縮小,發(fā)生有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
       此時氣球的現(xiàn)象是: 

④打開彈簧夾將二氧化碳推入干燥管內(nèi)繼續(xù)振蕩,使氣體與氣體、溶液充分接觸,欲使所有的銅粉都溶解,至少需要推入二氧化碳多少毫升
       ⑤將上述全過程用一個總的化學(xué)方程式表示:

 

【答案】

1 C    2 B    3 C    4 D    5 D    6 B    7 C    8 D    9 A    10 A

11   A:CH3COONH4   B:NH3   C:CH4   D:CO2   E:O2

12 (1)H2   (2)H2O   (3)②,④

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2

2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(OCl)2+CaCl2+2H2O

13  (1)  SO2

(2)  B、C、F     B、D、F

14  (1)溶液變藍(lán)色,燒瓶內(nèi)氣體由無色繼而變成紅色,氣球脹大
    (2)①CD

② 

                       

 ③4NO2+O2+2H2O == 4HNO3或4NO+3O2+2H2O ==4HNO3  

氣球有一部分被吸入燒瓶

④38.4mL

⑤2Cu+4HNO3+O2 == 2Cu(NO3)2+2H2O

 

試題詳情

專題9 溶液中粒子濃度大小的比較

【專題目標(biāo)】

    1.理解電解質(zhì)的電離平衡概念以及電離度的概念。
  2.理解水的電離、鹽類水解的原理。了解鹽溶液的酸堿性。

【經(jīng)典題型】

題型一

例1]在氯化銨溶液中,下列關(guān)系式正確的是

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)            B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>CC(OH-)

   C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-)            D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)

點(diǎn)撥]NH4Cl是可溶性的鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離NH4Cl=NH4++Cl-。因?yàn)镹H4Cl是強(qiáng)酸弱堿所生成的鹽,在水中要發(fā)生水解;NH4++H2O NH3?H2O+H+,所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以C(H+)>C(OH-)。又由于水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),相對于中和來說是次要的,綜合起來,不難得出:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案為A。

例2]在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是

   A.C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)    B.C(NH4+)>C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(H+)

   C.C(NH3?H2O)>C(NH4+)=C(OH-)>C(H+)    D.C(NH3?H2O)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)

點(diǎn)撥] NH3?H2O是一元弱酸,屬于弱電解質(zhì),在水溶液中少部分發(fā)生電離(NH3?H2O  NH4++OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因?yàn)镃(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)>C(NH4+)。綜合起來,C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案為A。

[規(guī)律總結(jié)]

1、必須有正確的思路:

2、掌握解此類題的三個思維基點(diǎn):電離、水解和守恒

3、分清他們的主要地位和次要地位

[鞏固]

1、Na2S溶液中各離子濃度由小到大的順序是                          。;

2、將0.4mol/L鹽酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等體積混合,所得溶液中離子濃度由小到大的順序是                                  。

3、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3  ④(NH42CO3  

 ⑤NH4HCO3,按C(CO32)由小到大排列順序正確的是    (    )

A.⑤④③②①     B.③⑤②④①     C.③②⑤④①     D.③⑤④②①

題型二

例3]把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等體積混合,則混合溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是(     )
      A.C(CH3COO-)>C(Na+)             B.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)
    C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH)       D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L 

點(diǎn)撥]此題實(shí)質(zhì)上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由電荷守恒關(guān)系可得: c(H)+c(Na)=c(CH3COO)+c(OH)     (1)

        由物料守恒關(guān)系可得:    c(CH3COOH)+c(CH3COO)=c(Na)×2=0.01mol/L    (2)
由(2)可知D正確。
將(1)×2+(2)可得:
2c(H)=c(CH3COO-)+2c(OH)-c(CH3COOH)(3)C選項(xiàng)錯誤。

例4]用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),對該混合溶液的下列判斷正確的是(    )

   A.C(H+)>C(OH-)              B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L

   C.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)      D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L

點(diǎn)撥] CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的電離和CH3COONa的水解因素同時存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+),根據(jù)電荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)<C(H+)。說明混合溶液呈酸性,進(jìn)一步推測出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,電離和水解這一對矛盾中起主要作用是電離,即CH3COOH的電離趨勢大于CH3COO-的水解趨勢。根據(jù)物料守恒,可推出(B)是正確的。

[規(guī)律總結(jié)]

 1、 電荷守恒:電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中:nC(Na+)+nC(H+)=nC(HCO3-)+2nC(CO32-)+nC(OH-)推出:C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)

2、物料守恒:電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素,離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等,但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。如NaHCO3溶液中nC(Na+):nC(C)=1:1,推出:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)

3、質(zhì)子守恒:電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物,故有以下關(guān)系:C(H3O+)+C(H2CO3)=C(NH3)+C(OH-)+C(CO32-)。

[鞏固]

 1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在著微粒濃度的關(guān)系式,正確的是

A.C(Na)>C(HSO3)> C(SO32)> C(H)>C(OH)

B.C(Na)+C(H)= C(HSO3)+ C(SO32)+C(OH)

C.C(Na)+C(H)=C(HSO3)+2C(SO32)+ C(OH)

D.C(Na)= C(HSO3)+C(SO32)+ C(H2SO3)

 2、現(xiàn)有NH4Cl和氨水組成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)

    ①若溶液的pH=7,則該溶液中C(NH4)      C(Cl);

    ②若溶液的pH>7,則該溶液中C(NH4)      C(Cl);

③若C(NH4)< C(Cl),則溶液的pH        7。

3、某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液,按下式發(fā)生一級和二級電離:
H2AH++HA-;HA-H++A2-  已知一級電離遠(yuǎn)大于二級電離,設(shè)有下列四種溶液:
A.0.01mol.L-1的H2A溶液           B.0.01mol.L-1的NaHA溶液( C(OH-)>C(H+)  )
C.0.02mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液
據(jù)此,填寫下列空白(填代號)

(1)       A溶液中各離子濃度大小為                                              

B溶液中各離子濃度大小為                                              

B溶液中可能存在的等式關(guān)為有                                           

D溶液中各離子濃度大小為                                               

D溶液中可能存在的等式關(guān)為有                                            

  (2) C(H+)最大的是______________________,最小的是______________________。

(3)C(H2A)最大的是______________________,最小的是______________________。
(4)C(A2-)最大的是______________________, 最小的是______________________。

【隨堂作業(yè)】

1、實(shí)驗(yàn)室中配制一種混合溶液,要使溶液中C(K+)=C(Cl-)=C(Na+)/2=C(SO42-),可選用的溶質(zhì)可能是(      )

A.KCl、Na2SOB.NaCl、K2SOC.NaCl、Na2SO4、K2SO4    D.KCl、Na2SO4、K2SO4            

2.已知常溫下有濃度為0.1mol.L-1PH=2的某一元弱酸HA溶液,;又知0.01mol?L-1

  的一元堿BOH溶液中C(OH)/C(H)=1010,將上述兩種溶液等體積混合,所得溶

  液中離子深度大小關(guān)系正確的是                                  (     )

  A.C(OH)>C(H)>C(B)>C(A)  B.C(A)>C(B)>C(H)>C(OH)

  C.C(B)>C(A)>C(OH)>C(H)  D.C(B)=C(A)>C(H)=C(OH)

3.某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中,HY-的電離程度小于HY-的水解程度。有關(guān)敘述中正確的是(   )

    A.H2Y在電離時為:H2Y+HOHY-+H3O+

B.在該鹽的溶液中,離子濃度為:C(Na+)>C(Y2-)>C(HY-)>C(OH-)>C(H+)

C.在該鹽的溶液中,離子濃度為:C(Na+)>C(HY-)>C(Y2-)>C(OH-)>C(H+)

D.HY-水解方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+

4.把0.2mol/L的溶液和0.4mol/L的鹽酸等體積混合后,溶液中離子濃度由大到小

的順序排列正確的是                                                     (    )

A.C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(H+ )>C(OH-)      B. C(Cl-)>C(Na+)>C(Al3+)>C(H+)>C(OH-)

C.C(Na+)>C(Cl-)>C(Al3+)>C(OH-)>C(H+)      D. C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(OH-)>C(H+)

5.在NaHS溶液中,存在多種分子和離子,下列關(guān)系中不正確的是               (    )

A.C(Na+)+C(H+)==C(OH-)+C(HS-)+2C(S2-)        B. C(Na+)==C(HS-)+C(S2-)+C(H2S)

C. C(H+)+C(H2S)==C(OH-)+C(S2-)             D. C(OH-)-C(HS-)==C(H+)+C(H2S)

6.25℃時, 將 0.01mol 的 CH3COONa 與 0.02mol HCl 溶解于水中, 形成 1L 混合溶液, 在所得溶液中, 下列關(guān)系式正確的是(      )

A. c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)    B. c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)=0.01mol/L

C. c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.008mol/L     D. c(H+)=0.002mol/L

7.一元酸HA溶液中,加入一定量強(qiáng)堿MOH溶液后,恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液中,下列判斷正確的是 (      )

A.C(A-)≥C(M+)                          B. C(A-)≤C(M+)  

C.若MA不水解,則C(OH-)<C(H+)             D.若MA水解,則C(OH-)>C(H+)

8.100毫升0.1摩/升醋酸與50毫升0.2摩/升氫氧化鈉溶液混和,在所得溶液中(     )

A.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)  B.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)>C(OH-)

C.C(Na+)>C(CH3COO-)>C(H+)=C(OH-)  D.C(Na+)=C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)

9.將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是                                                        

(A)C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)       (B)C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+)

(C)C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)        (D)C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+)

10. 欲使Na2CO3溶液中.C(Na+):C(CO32-)接近于2?1, 可往溶液中加入的少量固體是(   )

A.Na2CO    B.NaHCO3    C.NaOH     D.KOH

11.有五瓶溶液分別是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液  ②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液  ③30毫升0.40摩/升HCl溶液  ④40毫升0.30摩/升HAc水溶液  ⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是                (       )
    A、①>②>③>④>⑤         B、②>①>③>④>⑤
    C、②>③>④>①>⑤         D、⑤>④>③>②>①

12.已知某溶液中存在Cl-NH4+、H+、OH- 四種離子經(jīng)過四位同學(xué)測定其濃度大小關(guān)系如下,其中不可能的是 (    )

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)   B. C(Cl-)>C(H+)>C(NH4+)>C(OH-)

C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+)     D. C(OH-)>C(H+)>C(Cl-)>C(NH4+)

13.已知某溫度下0.1mol/LNaHB強(qiáng)電解質(zhì)溶液cC(H+)>cC(OH-),則有下列關(guān)系一定正確的 (   )

A. C(Na+)=C(HB-)+2C(B2-)+C(OH-)  B. C(Na+)=0.1mol/L≥C(B2-)

C. C(H+)?C(OH-)=10-14             D. 溶液的pH=1

14.在常溫下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變),則對反應(yīng)后溶液的敘述正確的是                    (    )

A  c(A)=c(K)    B  c(H)=c(OH)<c(K)<c(A)     

C  V≥20mL           D  V≤20mL

15.在一元強(qiáng)堿MOH溶液中加入一中元酸HA溶液,充分反應(yīng)后,溶液呈中性。甲同學(xué)認(rèn)為溶液中C(A- )= C(M+),而乙同學(xué)認(rèn)為C(A- )與C(M+)是否相等,要看一元酸HA是強(qiáng)酸還是弱酸。你認(rèn)為____同學(xué)的說法正確,理由是_________________________________________.

16.2mol/L50mL的鹽酸中含苯酚9.4g,加入4mol/L50mL氫氧化鈉溶液后C(若混合后溶液體積為100mL),則溶液中離子濃度的大小順序_________________________________________

17.等物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,C(NH4+)大小順序_________________________________

A.NH4HSO4      B.NH4HCO3     C.NH4Cl     D. (NH4)2CO3    E.(NH4)2SO4

18.0.1mol/LNa2CO3溶液中,三種陰離子物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)椋篲___>_____>_____溶液中可能存在的等式關(guān)為有                                                  

19 . 欲使Na2CO3溶液中.C(Na+):C(CO32-)接近于2:1, 可往溶液中加入的少量固體是

C(1)0.02mol/L的HCN溶液與0.02mol/L NaCN溶液等體積混合,已知該混合溶液中

C(Na+)>C(CN-),用“>、<、=”符號填空

①溶液中C(OH-)            C(H+)   ②C(HCN)            

③C(HCN)+C(CN-)             0.02mol/L

(2)①向明礬溶液中逐滴滴入氫氧化鋇溶液至硫酸根離子剛好沉淀完全時,溶液的pH    7(填>、<、=),離子反應(yīng)總方程式為                                     

②向明礬溶液中逐滴加氫氧化鋇溶液至鋁離子剛好沉淀完全時,溶液的pH    7(填>、<、=),離子反應(yīng)總方程式為                                     。

20. 某NH4Cl稀溶液,其濃度為amol.L-1。由于NH4+水解,cC(NH4+)實(shí)際略小于a,已知溶液中cC(NH4+)、cC(NH3?H2O) 、cC(OH)三者間存在如下關(guān)系:              =Kb,Kb在常溫時是一個常數(shù)。

(1)      

    C(NH3?H2O)

    C(NH4+)*C(OH)

    (2)       溶液中各微粒濃度大小關(guān)系:                          

     

     

    答案

    [鞏固]

    1.     C(Na+)>C(S2-)>C(OH-)>C(HS-)>C(H+

    2.     C(OH-)<C(H+)<C(Al3+)<C(Na+)<C(Cl-)

    3.     D

    [鞏固]

    1.  C   D

    2. ①  ==  ② >     ③     <

    3.

    【隨堂作業(yè)】

    1.AC  2.B 3.A  4.B  5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.

    15.

    16.

    17.

    18.

    19.

    20.

     

    試題詳情

    專題8-2  離子方程式   

    【專題目標(biāo)】

    理解離子方程式的意義,能正確書寫離子方程式。

    【經(jīng)典例題】
    例1、(2007年上海高考題)下列離子方程式中正確的是 ( AC )

    A.過量的NaHSO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng):

       Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

    B.NH4HCO3溶液與過量NaOH溶液反應(yīng):

       NH4++OH=NH3↑+H2O

    C.苯酚鈉溶液中通入少量CO2

       C6H5O+CO2+H2O → C6H5OH+HCO3?

    D.FeBr2溶液中通入過量Cl2

       2Fe2++2Br+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl?

    解析:B項(xiàng)漏寫HCO3-的反應(yīng)的,D項(xiàng)中的Br-只是部分被氧化。

    解題回顧:離子方程式正誤判斷自1995年以來每年必考,它涉及電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)弱電解質(zhì)、酸堿鹽溶液溶解性及其復(fù)分解反應(yīng),溶液中進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)、鹽的水解反應(yīng)等多方面的內(nèi)容。同時對常見俗名考查,及對微溶物化學(xué)用語的處理,近年來又引入了反應(yīng)物用量與反應(yīng)產(chǎn)物的判斷,又增強(qiáng)了思維嚴(yán)密性的考查。

    例2、(2003年江蘇高考題)能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是 ( A )

    A.用碳酸鈉溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-

    B.金屬鋁溶于鹽酸中:Al+2H+=Al3++H2

    C.硫化鈉溶于水中:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-

    D.碳酸鎂溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2

    解析:B項(xiàng)電荷不守恒,C項(xiàng)離水解是分步進(jìn)行的且單個離子水解要用,D項(xiàng)碳酸鎂不能拆成CO32-。

    解題回顧:離子方程式正誤判斷:

      1.查反應(yīng)是否真實(shí);2.查化學(xué)式是否該拆;3.查電荷是否守恒;4.查,使用;5.查漏寫離子反應(yīng);6.查離子配比(用量)。

    例3、下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是 ( C )

    A.向明礬溶液中加入等物質(zhì)的量的Ba(OH)2溶液

       Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O

    B.向Fe2(SO4)3溶液中通入足量的H2S

       Fe3++H2S=Fe2++S↓+2H+

    C.向硝酸銀溶液中滴加過量氨水

      Ag++2NH3?H2O=[Ag(NH3)2++2H2O

    D.含等物質(zhì)的量的硫酸氫銨與氫氧化鈉兩種溶液混合:

      NH4++HSO4-+2OH-=SO42-+NH3↑+2H2O

    解析:注意量對反應(yīng)的影響。A項(xiàng)中明礬和氫氧化鋇是按1:2反應(yīng)的;B項(xiàng)中電荷不守恒;D項(xiàng)中等物質(zhì)的量反應(yīng),OH-只和HSO4-反應(yīng)。

    解題回顧:以下兩物質(zhì)間的反應(yīng)與其用量有關(guān),解題中應(yīng)注意:①Na2CO3+HCl②AlCl3+NaOH③NaAlO2+HCl④Fe+HNO3⑤NaOH+CO2⑥Ca(ClO)2+CO2

    例4:(1997年上海市高考題)下列離子方程式書寫正確的是 ( C )

    A.在氯化鋁溶液中加入過量的NaOH溶液:  Al3++3OH-=Al(OH)3

    B.在硫酸銅溶液中加過量的Ba(OH)2溶液: Ba2++SO42- = BaSO4

    C.在澄清石灰水中通入過量的CO2:材 OH-+CO2=HCO3-

    D.在Ca(HCO3)2溶液中加入過量NaOH溶液:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O

    解析:防止忽視過量的CO2使CaCO3→Ca(HCO3)2。當(dāng)年考生誤選D的多,其根本原因是沒有掌握過量問題處理的原則是“以少定多”,即量少者應(yīng)由其化學(xué)式組成微粒之比[這里是指Ca(HCO3)2中Ca2+與HCO3-微粒之比為1∶2]來決定離子方程式的書寫,因此,D的正確離子方程式為:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-;至于A顯然錯誤,生成的Al(OH)3溶于過量的NaOH溶液,生成NaAlO2,正確的離子方程式為:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

    解題回顧:對酸式鹽與堿的反應(yīng),可根據(jù)“量少全反應(yīng)”,把量少的物質(zhì)的物質(zhì)的量定為1,再結(jié)合參加反應(yīng)的離子判斷產(chǎn)物,寫出化學(xué)方程式再改寫成離子方程式。

    【規(guī)律總結(jié)】

    試題詳情

    專題8-1  離子共存

    【專題目標(biāo)】

    掌握不同條件下在水溶液中不同的離子能(或不能)大量(或少量)共存的規(guī)律

    【經(jīng)典題型】

    題型1:離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(離子互換反應(yīng))而不能大量共存。

    例1、(1988年全國高考題)下列各組離子在水溶液中能大量共存的是(AC)

    (A)K+  HCO3  CO32  Br

    (B)CO32  HCO3 OH  K+

    (C)Fe3+  Cu2+  NO3-  SO42-

    (D)HClNaSO32-

    解析:分析所給選項(xiàng)B中:HCO3+ OH= CO32+H2O;而D中:2H+ + SO32-= H2SO3

    題型2:在酸性(或堿性)溶液中不能大量共存。

    例2、(1997年高考題)下列各組離子,在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是(AC)

    (A)I-  AlO2-  Cl-  S2-

    (B)Na+  K+  NH4+  Ba2+

    (C)Br-  S2-  Cl-  HCO3-

    (D)SO32-  NO3-   SO42-   HCO3-

    解析:分析所給選項(xiàng)B中:NH4C中: HCO3- 在強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在。

    例3、(1997年高考試測題)室溫時某溶液的pH為1,該溶液中可能大量共存的離子組是(AD)

    (A)Zn2+  Cl-  Ba2+  NO3-

    (B)Na+  NO3-  K+  CO32-

    (C)K+  SO42-  Na+  AlO2-

    (D)Cu2+  NO3-  Al3+  SO42-

    解析:分析所給選項(xiàng)B中CO32- 和C中AlO2- 均不能在酸性溶液中大量存在

    題型3:離子間因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

    例4(2001年上海市高考題)下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是(A)

    (A)H3O+、 NO3- 、 Fe2+ 、 Na+

    (B)Ag+、 NO3- 、Cl-、 K+

    (C)K+ 、Ba2+、OH-、 SO42-

    (D)Cu2+、NH4+、Br-、OH-

    解析:所給四個選項(xiàng)中各組離子均不能大量共存,只有A中的 H3O+ 、NO3- 、Fe2+三種離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)符合題意。

    點(diǎn)撥:抓住不能共存的條件――發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

    強(qiáng)強(qiáng)反應(yīng)規(guī)律及中學(xué)常見強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑的識記,是解決氧化還原應(yīng)用問題(特別是隱含氧化還原反應(yīng)問題)的關(guān)鍵,例如檢驗(yàn)SO42-時不能用硝酸酸化,就是因?yàn)镠NO3會使SO32-氧化為SO42- ,而干擾檢驗(yàn)。

    題型4:在無色透明的溶液中離子間能夠大量共存。

    例5、(1990年全國高考題)下列各組離子中,在堿性溶液里能大量共存,并且溶液為無色透明的是(BD)

    (A)K+   MnO4Cl SO42-

    (B)Na+  AlO2-   NO3-  CO32-

    (C)Na+  H+    NO3-   SO42-

    (D)Na+  SO42-   S2-   Cl-

    解析:分析所給四個選項(xiàng)A中MnO4- 有顏色不合題意,C中H+ 也不合題材意。

    題型5:在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性溶液中均不能大量共存。

    例6、(2003年江蘇高考題)若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH-)=1×10-14 mol?L-1,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(B)

    (A) Al3+  Na+   NO3-    Cl-

    (B) K+   Na+   Cl-   NO3-

    (C) K+   Na+   Cl-   AlO2-

    (D) K+   NH4+  SO42-   NO3-

    解析:由題意水的電離被抑制,說明水溶液可能呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性。A項(xiàng)中Al3+D項(xiàng)中NH4+在堿性溶液中不能存在;C項(xiàng)中AlO2-在酸性溶液中不能存在。

    例7、某無色透明溶液,跟金屬鋁反應(yīng)放出H2 ,試判斷下列離子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ,何者能存在于此溶液中?

    (1)  當(dāng)生成Al3+時,可能存在__________;

    (2)  當(dāng)生成AlO2-時,可能存在__________。

    解析:(1)說明溶液呈酸性:一則有H+ ,二必有SO42- ,三可能有Mg2+ (注意無NO3- );(2)說明溶液呈堿性:一則有OH- ,二必有Ba2+ ,三可能有NO3-

    解題回顧:一是審題中注意溶液是無色的,二是注意H+、NO3-與Al作用不產(chǎn)生H2。

    題型6:在特殊條件下能夠大量共存。

    例8、(1996年上海市高考題)下列各組離子中,在堿性溶液中共存,且加入鹽酸過程中會產(chǎn)生氣體和沉淀的是(C)

    (A)Na+  NO3-  AlO2-  SO42-

    (B)Na+  NO3-  SiO32-  K+

    (C)K+  Cl-  AlO2-  CO32-

    (D)Na+  Cl-  HCO3-  Ca2+

    解析:分析所給四個選項(xiàng):D中HCO3-不能在堿性溶液中大量存在,A和B中加入鹽酸后無氣體產(chǎn)生也不合題意。

    【規(guī)律總結(jié)】

    離子反應(yīng)發(fā)生的條件――反應(yīng)物某些離子濃度的減小,也就是離子不能大量共存的原因。

    一、離子不能大量共存的情況

    1、離子互換反應(yīng)(復(fù)分解反應(yīng)):

    (1)       生成沉淀(難溶或微溶性物質(zhì))如:CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4、AgSO4

    (2)       生成氣體(揮發(fā)性物質(zhì))如:CO2、NH3、H2S等

    (3)       生成難電離的物質(zhì)(弱電解質(zhì))如:CH3COOH、NH3?H2O、H2O等

    2、雙水解反應(yīng):弱酸所對應(yīng)的陰離子與弱堿所對應(yīng)的陽離子互相促進(jìn)雙水解進(jìn)行到底

    如:Al3+ 與CO32、S2、HCO3、AlO2; NH4+與SiO32、AlO2;Fe3+ (Fe2+)與CO32、HCO3、AlO2

    3、絡(luò)合反應(yīng):如Fe3+與SCN

    4、氧化還原反應(yīng):如

    氧化性離子:Fe3+、MnO4、NO3(酸性條件下)、ClO

    還原性離子:S2、I; Fe2+

    (其中只有Fe3+ 與Fe3+可以共存)

    試題詳情

    專題7:  電化學(xué)

    班級_________   姓名_________ 學(xué)號__________

    [專題目標(biāo)]:

        1、復(fù)習(xí)、鞏固電化學(xué)方面的有關(guān)知識和基本原理,掌握電化學(xué)一些相關(guān)規(guī)律;

        2、熟練運(yùn)用電化學(xué)的有關(guān)理論知識解決生活實(shí)際中的相關(guān)問題

    [經(jīng)典題型]

    題型一:原電池原理在燃料電池中的運(yùn)用

      [例1]:有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒,則下列說法正確的是(    )

      ①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-

    ②負(fù)極上CH4失去電子,電極反應(yīng)式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

    ③負(fù)極上是O2獲得電子,電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-=4OH-

    ④電池放電后,溶液PH不斷升高

    A.①②        B.①③        C.①④        D.③④

    [點(diǎn)撥]:本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應(yīng)用,首先要判斷出電池的正負(fù)極,其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應(yīng),若發(fā)生的是失電子反應(yīng)是原電池的負(fù)極,反之是正極。CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2燃燒反應(yīng),即CH4 →CO2嚴(yán)格講生成的CO2還與KOH反應(yīng)生成K2CO3,化合價升高,失去電子,是電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4參加反應(yīng)有8mole-發(fā)生轉(zhuǎn)移,O2在正極上發(fā)生反應(yīng),獲得電子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-。雖然正極產(chǎn)生OH-,負(fù)極消耗OH-,但從總反應(yīng)CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以電池放電時溶液的PH值不斷下降,故①②正確,③④錯誤。

    答案:A

    點(diǎn)評:燃料電池在特定條件下發(fā)生的反應(yīng)就是在一般原電池反應(yīng)的式子上,加上該條件的影響而得到的最后結(jié)果。

     [規(guī)律總結(jié)]:

    1、原電池電極名稱的判斷方法

     (1)根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定  金屬―金屬電極,活潑金屬是負(fù)極,不活潑金屬是正極;金屬―非金屬電極,金屬是負(fù)極,非金屬是正極;金屬―化合物電極,金屬是負(fù)極,化合物是正極。

      (2)根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定  失電子的反應(yīng)―氧化反應(yīng)―負(fù)極;得電子的反應(yīng)―還原反應(yīng)―正極

    2、原電池電極反應(yīng)式書寫關(guān)鍵

      (1)明確電池的負(fù)極反應(yīng)物是電極本身還是其他物質(zhì)、反應(yīng)產(chǎn)物及化合價的變化;

      (2)確定電池的正極反應(yīng)物是電解質(zhì)溶液中的離子,還是其他物質(zhì)(如溶有或通入的氧氣);

      (3)判斷是否存在特定的條件(如介質(zhì)中的微粒H+、OH- 非放電物質(zhì)參加反應(yīng)),進(jìn)而推斷電解質(zhì)溶液的酸堿性的變化;

      (4)總的反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守衡、得失電子守衡、電荷守衡。

    [鞏固]:航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的總反應(yīng)都可以表示為2H2+O2=2H2O,酸式電池中電解質(zhì)是酸,其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2-4e-=H2 ,則其正極反應(yīng)式為_______________。堿式電池的電解質(zhì)是堿,其正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,則其負(fù)極反應(yīng)可表示為______________________________。

    題型二:電解原理的運(yùn)用

      [例2]:某一學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和NaCl溶液,通電時,為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,則電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(     )

      A.a為正極,b為負(fù)極;NaClO和 NaCl

    B. a為負(fù)極,b為正極;NaClO和 NaCl

    C. a為陽極,b為陰極;HClO和 NaCl

    D. a為陰極,b為陽極;HClO和 NaCl

    [點(diǎn)撥]:石墨作電極電解飽和NaCl溶液發(fā)生的反應(yīng)是

     2NaCl+2H2O      2NaOH+H2↑+Cl2↑伴隨

    進(jìn)行過程中可能發(fā)生的副發(fā)應(yīng)為2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,若使Cl2完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl,怎樣才能使產(chǎn)生的Cl2與NaOH充分反應(yīng),只有發(fā)生器下端產(chǎn)生Cl2才能確保其被完全吸收,從中可推知電源a為負(fù)極,b為正極。

    答案:B

    [點(diǎn)評]:本題是原電池原理在新情境下的具體應(yīng)用,要求用已有知識對實(shí)際問題進(jìn)行分析處理,從而找出正確的結(jié)論。

    [規(guī)律總結(jié)] (歸納整理)

    1、陽極放電次序:非惰性電極>S2->I->Br->Cl->OH->高價含氧酸根離子>F-

       陰極放電次序一般為:

                 Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+

        當(dāng)然,微粒的濃度也會影響放電的順序,如電鍍鋅時,溶液中C(Zn2+)>C(H+),放電次序 Zn2+>H+。

    2、電解原理應(yīng)用:

      ⑴電解食鹽水:電極反應(yīng)式:_________________________________________

    ⑵電鍍:以鐵件鍍銅為例  陽極材料:_________  電極反應(yīng):___________

    陰極材料:__________  電極反應(yīng):___________

    電鍍液:___________

      ⑶精煉銅:陽極材料__________  陰極材料__________電解質(zhì)溶液___________

    3、惰性電極電解溶液時各種情況簡析

    類  型

    電極反應(yīng)特點(diǎn)

    實(shí)  例

    電解對象

    電解質(zhì)濃度

    PH

    電解質(zhì)溶液復(fù)原

    電解水型

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    分解電解質(zhì)型

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    放出H2生成堿型

     

     

     

     

     

     

    放出O2生成酸型

     

     

     

     

     

     

     

    題型三:電池判斷

    [例3]:按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并回答下列問題

     

     

     

     

     

    ⑴判斷裝置的名稱:A池為___________   B池為______________

    ⑵鋅極為__________極,電極反應(yīng)式為_________________________

    銅極為__________極,電極反應(yīng)式為_________________________

    石墨棒C1為______極,電極反應(yīng)式為________________________

    石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________________

    ⑶當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時,鋅的質(zhì)量變化(增加或減少)_________g.CuSO4溶液的質(zhì)量變化了(增加或減少了)_________g

    [點(diǎn)撥]:A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中構(gòu)成原電池,B池中兩個電極均為石墨電極,在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池,即A原電池帶動B電解池,A池中Zn負(fù)極,Cu為正極,B池中C1為陽極,C2為陰極、析出H2,周圍OH-富集,酚酞變紅,且故電路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol,根據(jù)得失電子守恒鋅極有0.01molZn溶解,即Zn極重量減少0.01mol×65g/mol=0.65g銅極上有0.01molCu析出,即CuSO4溶液增加了0.01mol×(65g/mol-64g/mol)=0.01g

    答案:⑴A為原電池      B為電解池

    ⑵Zn為負(fù)極       Zn-2e-=Zn2+

    Cu為正極       Cu2++2e-=Cu

    C1為正極        2Cl2e-=Cl2

    C2極發(fā)生的現(xiàn)象為:有無色氣體產(chǎn)生,附近溶液出現(xiàn)紅色

    ⑶Zn質(zhì)量減少0.65g,CuSO4溶液增加0.01g.

    [規(guī)律總結(jié)]

    1、原電池、電解池、電鍍池判定

    (1)若無外接電源,可能是原電池,然后根據(jù)原電池的形成條件判定;

    (2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同則為電鍍池;

    (3)若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路,則應(yīng)利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。

    2、可充電電池的判斷   放電時相當(dāng)于原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);充電時相當(dāng)于電解池,放電時的正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O,與外電源正極相連,負(fù)極變?yōu)殛帢O,與外電源負(fù)極相連。

    3、電解有關(guān)計(jì)算方法:

     (1)串聯(lián)電路中各電極得失電子數(shù)相等,即電路中通過的電量(電子總數(shù))相等求解。通常存在下列物質(zhì)的量關(guān)系

    H2~Cl2 ~ O2 ~Cu ~ 2Ag ~ 2H+ ~ 2OH-

    (2)根據(jù)電極反應(yīng)式或電解方程式列比例求解

    [鞏固]:用Pt作電極,電解串聯(lián)電路中分裝在甲、乙兩個燒杯中的200mL NaCl溶液和 溶液,當(dāng)產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時停止電解,取出電極,將兩杯溶液混合,混合液的pH為(設(shè)混合后總體積為500mL)             (    )

    A.1.4           B.5.6         C.7           D.12.6

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    第一部分    專題7  電化學(xué)

    班級____________  姓名_____________  學(xué)號_____________  得分___________

    試題詳情

    專題6     化學(xué)反應(yīng)速率和等效平衡

    【專題目標(biāo)】

    1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法,理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

    2.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性,理解化學(xué)平衡的特征,了解化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。

    3.理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對化學(xué)平衡的影響,理解平衡移動原理的涵義。

    4.學(xué)會應(yīng)用建立等效平衡的思維方式解決化學(xué)平衡中的常見問題。

    【經(jīng)典題型】

    題型Ⅰ:根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,計(jì)算反應(yīng)速率

    【例題】

    反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為(     )

    A.       B.

    C.        D.

    【點(diǎn)撥】用生成物H2O來表示反應(yīng)的平均速率:

            

            根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可求得

            

            

            

            所以正確答案是C。

    【規(guī)律總結(jié)】遇到這一類題目,一定要充分利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比這一規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。

     

    題型Ⅱ:以圖象形式給出條件,計(jì)算反應(yīng)速率

    【例題】

    某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為____________。

    【點(diǎn)撥】由圖可知,X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小,Z的物質(zhì)的量隨反應(yīng)的進(jìn)行而增大,則X和Y為反應(yīng)物,Z為生成物。

    ∴反應(yīng)方程式為:3X+Y=2Z。

     

    題型Ⅲ:根據(jù)已知的濃度、溫度等條件,比較反應(yīng)速率的大小

    【例題】

    把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL 2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時,X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是(     )

    A.10℃20mL 3mol/L的X溶液

    B.20℃30mL 2mol/L的X溶液

    C.20℃10mL 4mol/L的X溶液

    D.10℃10mL 2mol/L的X溶液

    【點(diǎn)撥】在化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)其它條件不變時,濃度越大,反應(yīng)速率越快;溫度越高,反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小,這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度,由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等,因此只要比較X的濃度,X濃度越大,反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積均為50mL,所以X的物質(zhì)的量最大,濃度就最大。通過觀察可知,混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等,且最大,但B中溫度更高,因此B的反應(yīng)速率最快。

    本題若沒有看清楚題目實(shí)質(zhì),僅僅從選項(xiàng)的表面看X濃度的大小及反應(yīng)溫度的高低來判斷反應(yīng)速率的快慢,則會錯選C。

     

    題型Ⅳ:一般可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡

    【例題】

    在一個體積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B,發(fā)生反應(yīng):

    2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),達(dá)到平衡時C的濃度為a mol?L-1。若維持容器體積和溫度不變,按下列四種配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的濃度仍為a mol?L-1的是(     )

    A.4molA+2molB

    B.2molA+1molB+3molC+1molD

    C.3molC+1molD+1molB

    D.3molC+1molD

    【點(diǎn)撥】等效平衡的含義:在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。

    對于一般可逆反應(yīng),在恒溫恒容條件下,只改變起始加入的情況,只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則二平衡等效。

    假設(shè)2 mol A和1 mol B能夠完全反應(yīng),則應(yīng)生成3molC+1molD,所以如果維持容器體積和溫度不變,開始時向容器中加入3molC+1molD,達(dá)到平衡時,與原平衡是等效平衡,則C的濃度仍為a mol?L-1。所以正確答案為D。

     

    題型Ⅴ:反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡

    【例題】可逆反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g)在固定容積的容器中進(jìn)行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某溫度下達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)為m%;若向容器中充入1mol C,在同樣的溫度下達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)為n%,則mn的關(guān)系正確的是(     )

    A.m>n                       B.m<n                       C.m=n                       D.無法比較

    【點(diǎn)撥】在恒溫恒容條件下,對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則二平衡也為等效平衡。

    假設(shè)1mol C物質(zhì)完全反應(yīng),可以生成0.5mol A和0.5mol B,投入量是第一種投料方式的一半,所以壓強(qiáng)也是其一半。但由于該反應(yīng)是一個氣體體積不變的反應(yīng),即壓強(qiáng)對該反應(yīng)的平衡狀態(tài)沒有影響,所以前后兩個平衡仍然是等效平衡。因此兩個平衡中C的體積分?jǐn)?shù)相等。正確答案為C。但在第二個平衡狀態(tài)中C的濃度是第一個平衡狀態(tài)的一半。

     

    題型Ⅵ:可逆反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下建立等效平衡

    【例題】

    在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中,保持一定溫度和壓強(qiáng),進(jìn)行以下反應(yīng):

    N2+3H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2時,達(dá)到平衡后生成a mol NH3(見下表已知項(xiàng))。在相同溫度、壓強(qiáng)下,保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。對下列編號①~③的狀態(tài),填寫表中空白。

       已知

     

    編號

    起始狀態(tài)物質(zhì)的量 n/mol

    平衡時NH3的物質(zhì)的量

    n/mol

    N2

    H2

    NH3

    1

    4

    0

    a

    1.5

    6

    0

     

     

     

    1

    0.5a

    m

    g(g4m)

     

     

    【點(diǎn)撥】對于一般的可逆反應(yīng),在恒溫恒壓條件下,只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后,與原平衡等效。

    ①因?yàn)閺念}干可知n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1∶4∶a,所以①狀態(tài)下n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1.5∶6∶1.5a

    ②起始狀態(tài)時,有1mol NH3,則相當(dāng)于起始時有N2和H2分別為0.5mol和1.5mol,按n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1∶4∶a,可得②狀態(tài)時n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=0.5∶2∶0.5a,所以原有N2和H2分別為0和0.5mol。

    ③設(shè)起始時n(NH3)為x mol,則相當(dāng)于N2和H2總量分別為(m)mol和(g)mol,則(m)∶(g)=1∶4,即可得x=2(g-4m)

    設(shè)為n(NH3)平衡y mol,可得:

       4∶a=(g)∶y,即:y=(g3m)?a

     

    題型Ⅶ:通過建立等效平衡的中間狀態(tài),比較反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的大小以及平衡時某物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)、濃度的大小

    【例題】

    體積相同的甲、乙兩個容器中,分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3并達(dá)到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為(     )

    A.等于p%          B.大于p%          C.小于p%          D.無法判斷

    【點(diǎn)撥】根據(jù)題意,甲、乙兩容器可設(shè)為如圖所示裝置。

        2SO2+O22SO3是一氣體總物質(zhì)的量減少的反應(yīng)。甲容器保持體積不變,壓強(qiáng)變;乙容器保持壓強(qiáng)不變,體積減小,達(dá)到平衡狀態(tài)時轉(zhuǎn)化為狀態(tài)丙。假設(shè)乙中的活塞不移動,由于甲、乙兩個容器的體積、溫度相同,達(dá)到平衡時甲、乙兩容器中存在的平衡是等效平衡,其中SO2的轉(zhuǎn)化率也相等。對于乙和丙兩個狀態(tài),乙中壓強(qiáng)小于丙中壓強(qiáng),因此丙中SO2轉(zhuǎn)化率大于乙中SO2轉(zhuǎn)化率。由此可以判斷出丙中SO2的轉(zhuǎn)化率也大于甲中SO2的轉(zhuǎn)化率。所以正確答案為B。

    【規(guī)律總結(jié)】對于氣體參加的可逆反應(yīng),在溫度恒定的條件下,涉及體積與壓強(qiáng)以及平衡移動有關(guān)判斷的問題時,可設(shè)計(jì)一些等效平衡的中間狀態(tài)來進(jìn)行求解。這樣能降低思維難度,具有變難為易、變抽象為直觀的作用。

    【例題】

    在相同溫度下,有相同體積的甲、乙兩容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2。下列敘述中,正確的錯誤的是(     )

    A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲                             B.平衡后N2的濃度:乙>甲

    C.H2的轉(zhuǎn)化率:乙>甲                                D.平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲

    【點(diǎn)撥】因?yàn)橐业脑贤度肓空檬羌椎膬杀叮僭O(shè)開始時乙的容器體積也是甲的兩倍(如圖所示),則此時甲與乙是等效平衡。再將乙容器體積壓縮至與甲相等(如圖中丙),在此過程中平衡:N2+3H22NH3要向正反應(yīng)方向移動,即N2、H2的轉(zhuǎn)化率增大,在體系中的體積分?jǐn)?shù)減小。但此時,丙中N2、H2、NH3的濃度都比甲中大,但丙中N2、H2的濃度要小于甲中的兩倍,而丙中NH3的濃度的濃度要大于甲中的兩倍。

     

    【隨堂作業(yè)】

    1.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在5L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率

    A.         B.

    C.       D.

    2.已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用(NH3)、(O2)、(NO)、(H2O)[mol/(L?min)]表示則下列關(guān)系正確的是

    A.         B.

    C.       D.

    3.某溫度下,濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z,達(dá)到平衡后c(X2)為0.4mol/L,c(Y2)為0.8mol/L,生成Z為0.4mol/L,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

    A.X2+2Y22XY2

    B.2X2+Y22X2Y

    C.3X2+Y22X3Y

    D.X2+3Y22XY3

    4.把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL 2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到20mL,此時X與鹽酸和緩地進(jìn)行反應(yīng)。其中反應(yīng)速率最大的是

    A.20mL 3mol/L的X溶液         B.20mL 2mol/L的X溶液

    C.10mL 4mol/L的X溶液         D.10mL 2mol/L的X溶液

    5.將固體NH4Br置于密閉容器中,在某溫度下,發(fā)生下列可逆反應(yīng):

         NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g)     2HBr(g) Br2(g)+H2(g)

    2min后,測得c(H2)=0.5mol/L,c(HBr)=4mol/L,若上述反應(yīng)速率用(NH3)表示,下列反應(yīng)速率正確的是

    A.0.5mol/(L?min)          B.2.5 mol/(L?min)

    C.2 mol/(L?min)           D.5 mol/(L?min)

    6.在一定溫度下的固定容積的密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,表明反應(yīng):A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達(dá)平衡的是

    A.混合氣體的壓強(qiáng)                                        B.混合氣體的密度

    C.B的物質(zhì)的量濃度                              D.氣體的總物質(zhì)的量

    7.把3mol A和2.5mol B混合于2L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):

    3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)

    5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓強(qiáng)變小,測得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min),下列結(jié)論錯誤的是

    A.A的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min)

    B.平衡時,C的濃度為0.125mol/L

    C.平衡時,B的轉(zhuǎn)化率為20%

    D.平衡時,容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的0.8倍

    8.可逆反應(yīng):3A(g)3B(?)+C(?);△H>0,隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量有變小的趨勢,則下列判斷正確的是

    A.B和C可能都是固體

    B.B和C一定都是氣體

    C.若C固體,則B一定是氣體

    D.B和C可能都是氣體

    9.如圖所示,反應(yīng)X(g)+3Y (g)2Z(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),在不同溫度、不同壓強(qiáng)(p1>p2)下,達(dá)到平衡時,混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)(Z)隨溫度變化的曲線應(yīng)為

    10.在一密閉容器中,aA(g)bB(g)達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將容器體積增大一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時,B的濃度是原來的60%,則

    A.平衡向正反應(yīng)方向移動了

    B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了

    C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大了

    D.a>b

    11.在溫度不變下,在恒壓容器a與恒容容器b中,分別充入體積比為1∶3的N2和H2。若開始時兩容器的體積相等,且在相同條件下達(dá)到平衡時,兩容器中N2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)是

    A.a(chǎn)中大             B.b中大             C.a(chǎn)、b中一樣大        D.無法判斷

    12.恒溫條件下,將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)達(dá)到平衡后,慢慢壓縮氣體體積,下列敘述正確的是

    A.若體積減小一半,則壓強(qiáng)為原來的兩倍

    B.平衡向右移動,混合氣體顏色一定會變淺

    C.若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,但小于原來的兩倍

    D.平衡向右移動,混合氣體密度增大

    13.在一定溫度下,容器中加入CO和H2O(g)各1mol,發(fā)生反應(yīng):

    CO+H2OCO2+H2,達(dá)到平衡時生成0.7mol的CO2,若其他條件不變,一開始就加入4mol H2O(g),則達(dá)到平衡可能生成的CO2

    A.0.6mol                   B.0.95mol                  C.1mol               D.1.5mol

    14.可逆反應(yīng)A(g)+BC(g)+D 達(dá)到平衡時,下列說法不正確的是

    A.若增大A的濃度,平衡體系顏色加深,D不一定是有顏色的氣體

    B.增大壓強(qiáng),平衡不移動,說明B、D必定是氣體

    C.升高溫度,C的百分含量減少,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

    D.若B是氣體,增大A的濃度會使B的轉(zhuǎn)化率增大

    15.在一密閉容器中充入1mol NO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,此時NO2的轉(zhuǎn)化率為x%,在其他不變的情況下,再充入1mol NO2,待新平衡建立時測得NO2的轉(zhuǎn)化率為y%,則下列大小關(guān)系正確的是

    A.x>y                        B.xy                C.x<y                        D.不能確定

    16.將2molSO2和2molSO3氣體混合于容積一定的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,達(dá)平衡時SO3為n mol。在相同溫度下,按下列配比在該容器中放入起始物質(zhì),達(dá)平衡時,SO3的物質(zhì)的量將大于n mol的是

    A.2molSO2和1molO2

    B.2molSO2、1molO2和2molSO3

    C.4molSO2和1molO2

    D.3molSO2、1molO2和1molSO3

    17.一個真空密閉容器中盛有1molPCl5,加熱到200℃時發(fā)生了反應(yīng):

    PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時PCl5的分解率為M%,若在同一溫度和同樣容器中最初投入的是2molPCl5,反應(yīng)達(dá)到平衡時PCl5的分解率為N%。MN的關(guān)系是

    A.M>N        B.M>N        C.M>N        D.無法確定

    18.在四個同樣密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g) 2C(g),在同一時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應(yīng)速率:甲為:(A)=3 mol/(L?min);乙為(B)=4.5 mol/(L?min);丙為(C)=4 mol/(L?min);丁為(A)=0.75mol/(L?s)。若其它條件相同,溫度不同,則溫度由低到高的順序是___________________。

    19.取a molA和b molB置于V L容器內(nèi),發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)。1min末,測得容器內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度為x mol/L,這時B的物質(zhì)的量濃度為______mol/L,C的物質(zhì)的量濃度為______mol/L。這段時間內(nèi)反應(yīng)的速率若以物質(zhì)A的物質(zhì)的量濃度的變化來表示,應(yīng)為________mol/(L?min)。

    20.一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)       C(g)達(dá)到平衡時,(A)=2mol?L-1,(B)=7mol?L-1,(C)=3mol?L-1。試確定B的起始濃度(B)的取值范圍是______________;若往容器中繼續(xù)注入一定量的氦氣(不參加反應(yīng)),足夠長的時間后,體系中B的物質(zhì)的量濃度_________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),混合氣體的密度_________。

    21.在一定條件下,x A+y Bz C的反應(yīng)達(dá)到平衡。

    (1)已知A、B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動,則x、y、z之間的關(guān)系是__________________;

    (2)已知C是氣體,且xyz,在增大壓強(qiáng)時,如果平衡發(fā)生移動,則平衡一定向_____________移動;

    (3)已知B、C是氣體,當(dāng)其他條件不變,增大A的物質(zhì)的量時,平衡不發(fā)生移動,則A是_____________態(tài)物質(zhì)。

    (4)若加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,則正反應(yīng)是_________(填“放熱”或“吸熱” )反應(yīng)。

    22.發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表起始的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量,如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保持達(dá)到平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時完全相同。試填寫下列空白:

    (1)若a=0,b=0,則c=______;

    (2)若a=0.5mol,則b=________,c=_________;

    (3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個不同的式子表示)____________

    _______________________________________。

    23.有兩只密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如下圖所示)。在保持400℃的條件下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3。試填寫下列空格:

    (1)A容器達(dá)到平衡時所需的時間比B容器__________;平衡時A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比B容器_______;

    (2)達(dá)到(1)所述平衡后,若向兩容器中通入數(shù)量不多的等物質(zhì)的量的氬氣,A容器中化學(xué)平衡_________移動,B容器中化學(xué)平衡__________;

    (3)達(dá)到(1)所述平衡后,若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體,達(dá)到平衡時,A容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);B容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_________。

     

    【答案】

    1.D  2.D  3.C  4.A  5.B  6.BC  7.BD  8.CD  9.C  10.AC  11.A  12.CD

    13.B  14.B  15.C  16.BD  17.A

    18.乙<丙<甲<。ㄌ崾荆簻囟仍礁撸瘜W(xué)反應(yīng)速率越快)。

    19.;;。

    20.3mol?L-1~13mol?L-1;不變;增大。

    21.(1)xy>z;(2)逆反應(yīng)方向;(3)固態(tài)或液態(tài);(4)放熱。

    22.(1)2;(2)0.25,1.5;(3);。

    23.(1)短;大;(2)向逆反應(yīng)方向;不移動;(3)不變;增大。

    試題詳情

    專題5 水的電離和溶液的PH

    專題目標(biāo):

    1.通過對水的電離、離子積、pH定義等重要知識和方法遷移應(yīng)用的練習(xí),提高認(rèn)知能力;

    2.靈活解答水的電離平衡的相關(guān)問題;

    3.掌握混合溶液pH計(jì)算的方法,并能運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決一些有關(guān)pH計(jì)算的綜合問題

    4.培養(yǎng)學(xué)習(xí)過程中探究、總結(jié)的習(xí)慣。

    知識點(diǎn)一:水的電離

    【例1】(1)與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3  NH4++NH2-

    據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是                                                                 (    )

                  A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒

    B.一定溫度下液氨中C(NH4+)?C(NH2-)是一個常數(shù)

    C.液氨的電離達(dá)到平衡時C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)

    D.只要不加入其他物質(zhì),液氨中C(NH4+) = C(NH2-)

            (2)完成下列反應(yīng)方程式

    ①在液氨中投入一小塊金屬鈉,放出氣體――――――――――――――――――――――――――――

    ②NaNH2溶于水的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――――――――

    ③類似于“H++OH=H2O”的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――

    解析:此題要求掌握水自偶的實(shí)質(zhì)(水分子電離產(chǎn)生的H+與H2O結(jié)合形成H3O+)以及水的電離平衡,并能遷移應(yīng)用于對于NH3電離的認(rèn)識:NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH2,H+與NH3結(jié)合生成NH4+,液氨電離產(chǎn)生等量的NH2與NH4+,一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù);NH4+類似于H+,NH2類似于OH。具備上述知識后,就可順利完成解題。

    答案:(1)C

         (2)①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2

    ②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2+H2O=OH+NH3

    ③NH2+NH4+ =2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl

    練習(xí):(1)純硫酸、乙醇中也存在微弱的電離,寫出其電離方程式

             硫酸――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

             乙醇―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

         (2)乙醇鈉中加水的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

              乙醇鈉和NH4Cl的反應(yīng)――――――――――――――――――――――――――――――――――-

    知識點(diǎn)二:水的離子積

    例2某溫度下純水中C(H+) = 2×10-7 mol/L,則此時溶液中的C(OH-) = ___________。

    若溫度不變,滴入稀鹽酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L,則此時溶液中的C(OH-) = ___________。

    解析:由水電離產(chǎn)生的H+與OH-量始終相等,知純水中C(H+) = C(OH-)。根據(jù)純水中C(H+) 與C(OH-)可求出此溫度下水的Kw的值,由Kw的性質(zhì)(只與溫度有關(guān),與離子濃度無關(guān)),若溫度不變,稀鹽酸中Kw仍為此值,利用此值可求出鹽酸中的C(OH-)。

     答案:純水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L

                                 Kw = C(H+)?C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14

                   稀鹽酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L

      例3 .難溶化合物的飽和溶液存在著溶解平衡,例如:
    AgCl(s) Ag++Cl,Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42,在一定溫度下,難溶化合物飽和溶液離子濃度的乘積為一常數(shù),這個常數(shù)用Ksp表示。
         已知:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
             Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.9×10-12
         現(xiàn)有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液,試通過計(jì)算回答:
         (1)Cl-和CrO42-中哪種先沉淀?

    (2)當(dāng)CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀時,溶液中的Cl-離子濃度是多少? CrO42-與Cl-能否達(dá)到有效的分離?(設(shè)當(dāng)一種離子開始沉淀時,另一種離子濃度小于10-5mol/L時,則認(rèn)為可以達(dá)到有效分離)

    解析:(1)當(dāng)溶液中某物質(zhì)離子濃度的乘積大于Ksp時,會形成沉淀。幾種離子共同沉淀某種離子時,根據(jù)各離子積計(jì)算出所需的離子濃度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀時所需Ag+濃度求出此時溶液中Cl的濃度可判斷是否達(dá)到有效分離。

    解答:(1)AgCl飽和所需 Ag+濃度[Ag+]1=1.8×10-7摩/升
            Ag2CrO4飽和所需Ag+濃度[Ag+]2==4.36×10-5摩/升
             [Ag+]1<[Ag+]2,Cl-先沉淀。
            (2) Ag2CrO4開始沉淀時[Cl-]==4.13×10-6<10-5,所以能有效地分離。

    知識點(diǎn)三:水的電離平衡的移動

      【4】 :某溶液中由水電離出來的C(OH)=10-12mol/L,則該溶液中的溶質(zhì)不可能是(   )

    A、HCl    B、NaOH    C、NH4Cl     D、H2SO4

    解析:由水電離反應(yīng)式知:此溶液水電離產(chǎn)生的C(H+)=C(OH) =10-12mol/L,若溶液中的H+全部來自水的電離,則此溶液顯堿性,是因溶有堿類物質(zhì)所致,若溶液中的H+不僅為水電離所產(chǎn)生,則此溶液顯酸性,為酸性物質(zhì)電離所致。NH4Cl不可能電離產(chǎn)生H+。

    解答:C

    下列兩題為上題的變式,分析一下變在何處?解題方法、思路與上題是否一樣?差異何在?

    (1)室溫下,在純水中加入某物質(zhì)后,測得溶液中由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-12mol/L,則加入的物質(zhì)可能是(假設(shè)常溫下碳酸、氫硫酸的第一步電離度為0.1%)        (   )

    A、通入CO2    B、通入H2S    C、通入NH3    D、加入NaHSO4

    (2)某溶液中水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-3mol/L,,該溶液中溶質(zhì)可能是(   )

      ①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4

    A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

    5】能促進(jìn)水的電離,并使溶液中C(H+)>C(OH)的操作是       (    )

    (1)將水加熱煮沸 (2)向水中投入一小塊金屬鈉 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明礬晶體 (6)向水中加入NaHCO3固體 (7)向水中加NaHSO4固體

    A、(1)(3)(6)(7)  B、(1)(3)(6)  C、(5)(7)   D、(5)

    解析:本題主要考查外界條件對水的電離平衡的影響,請按如下思路完成本題的解:本題涉及到哪些條件對水的電離平衡的影響?各自對水的電離平衡如何影響?結(jié)果任何(C(H+)與C(OH)相對大。?歸納酸、堿、鹽對水的電離平衡的影響。

    解答: D

    規(guī)律小結(jié):                       

                                    酸、堿:抑制水的電離

     

    1.酸堿鹽對水的電離平衡的影響          電離后顯酸性的:抑制水的電離。如:HSO4(只                                                                 電離)、H2PO4(電離強(qiáng)于水解)

                                     鹽: 電離后水解的:促進(jìn)水的電離

                                          電離后顯中性、不水解的:無影響

    2.分析酸堿對水的電離平衡的影響結(jié)果與溶液性質(zhì)的關(guān)系得溶液性質(zhì)的實(shí)質(zhì):

    溶液性質(zhì)

    C(H+)與C(OH)的關(guān)系(填>、<、=)

    中性

     

    酸性

     

    堿性

     

    知識點(diǎn)四:pH的定義方法

    6】、下列溶液,一定呈中性的是                    (    )

    A.由等體積、等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合后所形成的溶液

    B.[H+]=1×10-7mol?L-1的溶液   

    C.pH=14-pOH 的溶液 

    D.pH=pOH 的溶液                                (2000年化學(xué)試測題)                   

    解析:此題要求將教材中定義pH方法遷移應(yīng)用于表示pOH以及pH與pOH的關(guān)系,根據(jù)pH的定義方法,可定義pOH= ?lgC(OH?),將室溫下水的離子積的表達(dá)式C(H+)×C(OH)=10?14兩邊取負(fù)對數(shù),?lgC(H+)?lgC(OH?)= ?lg10?14,整理得pH+pOH=14。應(yīng)用所得關(guān)系式分析可得答案。

    解答:D

    點(diǎn)評:pOH= ?lgC(OH?)、pH+pOH=14兩個關(guān)系式及其應(yīng)用均不在教學(xué)大綱和考綱范圍內(nèi),我們不一定要掌握,但將教材中的知識、方法加以遷移應(yīng)用,進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)是教學(xué)大綱和考綱提出的能力要求。此題作為全國高考化學(xué)測試題具有重要的指導(dǎo)意義,值得大家認(rèn)真去領(lǐng)悟,在隨后的2001年上海高考題以及2002年全國理科綜合高考題中又出現(xiàn)了類似的題目。

    為更好地表示溶液的酸堿性,科學(xué) 家提出了酸度(AG)的概念,AG=,則下列敘述正確的是

    A  中性溶液的AG=0

    B  酸性溶液的AG<0

    C  常溫下0.lmol/L氫氧化鈉溶液的AG=12

    D  常溫下0.lmol/L鹽酸溶液的AG=12( 2001年上海)

    有人曾建議用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定義為AG=lg([H]/[OH])。下列表述正確的是

    A  在25℃時,若溶液呈中性,則pH=7,AG=1

    B  在25℃時,若溶液呈酸性,則pH<7,AG<0

    C  在25℃時,若溶液呈堿性,則pH>7,AG>0

    D  在25℃時,溶液的pH與AG的換算公式為AG=2(7-pH)   (2002理科綜合)

    知識點(diǎn)五:溶液pH的計(jì)算

    7】室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液,則n:m=――――――――――――――

    解析:此題是關(guān)于兩種不反應(yīng)的溶液混合后溶液pH值的計(jì)算,根據(jù)混合前后溶質(zhì)(NaOH)量守恒,列式求解

    解答:pH=10  C(H+)=10-10mol/L  C(OH) =10-4mol/L

          pH=13  C(H+)=10-13mol/L  C(OH) =10-1mol/L

          pH=12  C(H+)=10-12mol/L  C(OH) =10-2mol/L

          10-4?n + 10-1?m = (n+m) ×10-2

                 n :m = 100 :11

    規(guī)律:    有關(guān)混合溶液的pH計(jì)算,題設(shè)條件可千變?nèi)f化,正向、逆向思維,數(shù)字與字母交替出現(xiàn),但基本題型只有兩種:(1)混合后不反應(yīng),(2)混合后反應(yīng)。對于溶液的稀釋,可將水作為濃度為0的溶液,仍屬混合后不反應(yīng)一類,這一類混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間,因而酸、堿溶液無論加多少水稀釋,其最終pH均不可能等于純水的pH(即常溫不可能為7)。

              混合溶液pH的計(jì)算方法也很簡單,即設(shè)法求出混合溶液的C(H+),若是溶液顯堿性,則必須先求出溶液的C(OH),然后再換算為C(H+)或按OH量守恒列式求解。

    算一算:此題若按照H+守恒求解,是什么結(jié)果?

    8】25ºC,若10體積的某強(qiáng)堿溶液與1體積的某強(qiáng)酸溶液混合后,溶液呈中性,則混合之前,該堿的pH與強(qiáng)酸的pH之間該滿足的關(guān)系是_______________________

    分析:由題意知,本題為酸、堿混合后完全中和,根據(jù)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知,酸中n(H+)與堿中n(OH-)相等,故有C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿,由此關(guān)系列式可求得結(jié)果。

    解答:設(shè)酸的pH為a,C(H+)酸=10-a,堿的pH為b,C(OH-)堿=10-14 / 10-b=10- (14 - b)

    因?yàn)榛旌虾笕芤撼手行,所以C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿

        10-a ×V = 10 - (14 - b) ×10V = 10 - (13 - b) ×V       

    10-a = 10 - (13 - b)

    兩邊取負(fù)對數(shù):-lg10-a = -lg10 - (13 - b),a=13-b    a+b=13

    即酸的pH與堿的pH之和為13

    點(diǎn)評:上面解法盡管可順利地得出本題的解,但題中的酸堿體積比可以任意變換,則每一變換都得重新求解,這就啟發(fā)我們能否找出酸、堿pH與兩者體積比之間的關(guān)系呢?同時若混合后不顯中性其關(guān)系又會怎樣呢?

    將上面的解改為:

    C(H+)V == C(OH-)V

    10-a ×V = 10 - (14 - b) ×V

    10-a?10-b=10-14?(V / V

    兩邊取負(fù)對數(shù)得:a+b=14?lg(V / V

    若混合后溶液顯酸性――――――――――――――――――――――――

    若混合后溶液顯堿性―――――――――――――――――――――――――

    同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、積累,把自己積累的經(jīng)驗(yàn)、成果用于指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。例如掌握了上述關(guān)系后,解下列題目就很輕松。

    在20℃時,有PH值為x(x£6)的鹽酸和PH值為y(y³8)的NaOH溶液,取Vx升該鹽酸同該NaOH溶液中和,需Vy升NaOH溶液
         (1)若x+y=14時,則=       
         (2)若x+y=13時,則=        
         (3)若x+y>14時,則=          (表達(dá)式),且Vx    Vy(填<、>或=)
     

    隨堂作業(yè)

    一 選擇題 

    1.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子只有一個水分子能電離,則n是                                                  (   )

    A.1×10-4    B. 55.6×107            C. 1×107                D. 6.02×1021

    2.將1mol?L-1H2SO4溶液100mL與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液50g混合均勻后,滴入甲基橙指示劑,此時溶液的顏色是                                           (    )

    A.淺紫色     B.黃色      C.紅色    D.無色

    3.pH定義為pH=-lg{c(H)},pOH定義為pOH=-lg{c(OH-)},Kw表示25℃時水的離子積常數(shù),則弱酸性溶液中的c(H)可表示為                                    (     )

    A、Kw/pOH   mol/L         B、10pOH-14  mol/L      

    C、10 14-pOH   mol/L         D、10-pOH   mol/L

    4.能使水的電離平衡正向移動,而且所得溶液呈酸性的是                    (     )

    A.將水加熱到100℃時,水的pH=6       B.向水中滴加少量稀硫酸

    C.向水中滴加少量NaHCO3            D.向水中加入少量明礬晶體

    5. 常溫下某溶液中水電離出的C(H+) = 1×10-13 mol/L,則下列說法中正確的是   (     )

    A.該溶液一定呈酸性                                 B.該溶液一定呈堿性

    C.該溶液中一定有C(OH-) = 0.1mol/L     D.該溶液的pH值為1或13

    6.25℃時,在水電離出的C(H+)=1×10-5摩/升的溶液中,一定能大量共存的是     (     )
            A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl-        B. Mg2+、K+、SO42-、HCO3-
            C.K+、Na+、Cl-、SO42-             D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-

    7.有①、②、③三瓶體積相等,濃度都是1mol/L的HCl溶液,將①加熱蒸發(fā)至體積減小一半,在②中加入CH3COONa固體(加入后溶液仍呈酸性),③不作改變,然后以酚 酞作指示劑,用溶液滴定上述三種溶液,消耗的NaOH溶液的體積是                 (     )

    A、①=③>②    B、③>②>①   C、①=②=③   D、①<②=③

    8.NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合離子的化學(xué)式為                  (     )

    A、NH3?D2O和HD2O+      B、NH3?HDO和D3O+

    C、NH2D?D2O和DH2O+     D、NH2D?HDO和D3O+

     9.室溫時,pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水電離產(chǎn)生的C(H+)前者與后者之比 (     )

    A.1∶1   B.10¯10∶10¯4     C.10¯4∶10¯10    D10¯10∶10¯7

    10.25℃,向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加pH = b的鹽酸10VmL時,溶液中Cl的物質(zhì)的量恰好等于加入Na+的物質(zhì)的量,則此時(a+b)的值為                      (     )

    A、13   B、14    C、15    D、無法判斷

    11.在醫(yī)院中,為酸中毒病人輸液不應(yīng)采用                                   (     )

    A  0.9%氯化鈉溶液        B  0.9%氯化銨溶液

    C 1.25%碳酸氫鈉溶液     D 5%葡萄糖溶液       

    12.若室溫時PH=a的氨水與PH=b的鹽酸等體積混和,恰好完全反應(yīng),則該氨水的電離度可表示為                                                          (     ) A.10(a+b-12)%            B.10(a+b-14)%          C.10(12-a-b)%           D.10(14-a-b)%

    13.把40毫升Ba(OH)2溶液加入到120毫升鹽酸中,所得的溶液的PH值為2。如果混和前Ba(OH)2和鹽酸兩種溶液PH值之和為14,則鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近于          (     )

        A.0.015摩/升      B.0.02摩/升      C.0.03摩/升      D.0.04摩/升

    14.已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4 =Na+ +H+ + SO42。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液pH為2,對于該溶液,下列敘述不正確的是                                                              (     )

    A、該溫度高于25℃

    B、水電離出來的c (H+)=1.0×10-10 mol/L

    C、c (H+)= c (OH)+C(SO42)

    D、該溫度下加入等體積pH值為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性

    15.能表示人體大量喝水時,胃液的pH變化的是                          (    )

     pH                 pH               pH                 pH  

     

    7                  7                 7                   7  

     

                       

        0         V(H2O)  0          V(H2O)  0        V(H2O)    0         V(H2O)

             A                    B                 C                D

    16.4體積pH=9的Ca(OH)2溶液跟1體積pH=13的NaOH溶液混合后,溶液中氫離子濃度為                                                                        (    )

    A.5×10-13mol/L                 B.2×10-12mol/L

    C.1/5(4×10-9 + 1×10-13)mol/L D.1/5(4×10-5 + 1×10-1)mol/L

    17.a、b、c、d四種溶液PH值都小于7,已知四種溶液中[H+]和[OH-]之和由大到小的順序是b>a>d>c,則這四種溶液PH值由大到小的順序是                             (    )
    A.c>d>a>b       B.b>a>d>c       C.a>b>c>d       D.無法確定

    18. 有下列四種溶液:(1)HCl (2)AlCl3(3)NaOH (4)Na2CO3,此四種溶液中水的電離度分別為a1、a2、a3、a4已知a1=a3,a2=a4=106,則四種溶液的PH值不可能是  (    )                                                                                                                                                             

    A、5  5  10  10                  B、4  4  10  10

     C、3  5  11  9                  D、5  3  9  11

    19.NaH是―種離子化合物,它跟水反應(yīng)的方程式為:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng),并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯誤的是  (    )

    A  跟水反應(yīng)時,水作氧化劑         B  NaH中H半徑比Li半徑小

    C  跟液氨反應(yīng)時,有NaNH2生成    D  跟乙醇反應(yīng)時,NaH被氧化

    20、常溫下某溶液,水電離出的c (OH-)=1.0×10-4 mol/L,該溶液中溶質(zhì)可能是      (    )

    ①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4

    A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

     

    二 填空題

    21.測得某溶液的pH = 6.5,且氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等,此溶液呈_____性。測定溫度______室溫(填高于、低于或等于),其理由是                              。 將此溫度下pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的H2SO4溶液bL混合。

    (1)若所得混合液為中性,則a┱b            

    (2)若所得混合液的pH=2,則a┱b             

    22、水的電離平衡曲線如圖所示。

    (1)      若以A點(diǎn)表示25℃時水的電離平衡的離子

    濃度,當(dāng)溫度升高到100℃時,水的電離平衡狀

    態(tài)移動到B點(diǎn),則此時水的離子積

    從________變化到_________。

    (2)      將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混

    合,并保持100℃的恒溫,致使混合溶液

    的pH=7,則Ba(OH)2和鹽酸的體積比為__________________。

    (3)      已知AnBm的離子積為[c(Am+)]n[c(Bn-)]m,若某溫度下Ca(OH)2的溶解度為0.74g,設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL,其離子積約為______________。

    三 計(jì)算題

    23、某溫度下的溶液中c (H+)=1.0×10x mol/L,c (OH-)=1.0×10y mol/L。x與y的關(guān)系如右圖所示;

    (1)求該溫度下,中性溶液的pH。                                                                                                     

                                                

    (2)求該溫度下0.01mol/LnaOH溶液的PH  

                              

                                            

    (3)該溫度下,pH=a的醋酸溶液與pH=b的NaOH溶液等體積混合,恰好完全反應(yīng), 

    求此醋酸溶液中醋酸的電離度。           

     

     

     

    24.(7分)向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的鹽酸,生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(Cl)的乘積是一個常數(shù),C(Ag+)? C(Cl)=1.0×1010,當(dāng)溶液中C(Ag+)? C(Cl)>常數(shù),則有沉淀產(chǎn)生,反之沉淀溶解,求

    (1)沉淀生成后溶液中C(Ag+)是多少?

     

     

     

    (2)如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的鹽酸,是否產(chǎn)生沉淀,為什么?

     

     

     

     

     

     

     

     

    答案

    1 B  2 C  3 B  4D  5 D  6 AC  7  D  8 B  9  B  10  C  11 B  12 A  13 B   14 D    

    15       D 16 A  17 A  18 A  19 B  20  B

    21 中, 高于 。 水的離解反應(yīng):H2O=H+ +OH- 吸熱反應(yīng),升溫有利于水的離解,使Kw

    增大  (1)10┱1   (2)9┱2  

      22 (1) 10-14  10-12   (2)  2 :9  (3) 4×10-3

    23(1) 7.5  (2)13  (3)1017-a-b%  

    24.解:⑴由Ag++Cl=AgCl

    可知沉淀后C(Cl-)=(0.02―0.018)50/(50+50)=0.001mol/L

    所以C(Ag+)=1×10-10/0.001=1×10―7mol/L

    ⑵再加入50mL鹽酸后 C(Ag+)=1×10-7×100/(100+50)=2/3×10-7mol/L

    C(Cl-)=0.001mol/L

    C(Ag+)×C(Cl-)=2/3×10-7х10-3=2/3•10-14<1×10-12

    所以不產(chǎn)生沉淀

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