高一化学总结(全)
卤素
第一节氯气一、氯原子结构:氯原子的原子结构示意图为______由于氯原子最外层有____个电子,容易___(得或失)___个电子而形面8个电子稳定结构,因此氯元素是活泼的非金属元素。二、氯元素的性质
1、氯气是____色有_____气味的气体,___毒,可溶于水,密度比空气__。2、氯气的化学性质:点燃与金属反应2Na+Cl2===2NaCl(___色烟)点燃Cu+Cl2===CuCl2(_______色烟)
点燃H2+Cl2===2HCl(_______色火焰)或光照
与非金属反应2P+3Cl2===2PCl3PCl3+Cl2===PCl5(________色烟雾)Cl2+H2O===HCl+HClO(有强氧化性的弱酸,漂白性)
与化合物反应2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(漂白粉,有效成份是____)Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO(这个反应证明HClO是弱酸的事实)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯气的用途:消毒、制盐酸、漂白粉、农药等AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
练习:指出以上反应中氧化剂和还原剂,并用单线或双线桥表示电子转移情况。三、氯气的制法
1、药品:浓盐酸和二氧化锰
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化剂和还原剂的物质的量之比为______,当有2mol氯气生成时,有_____HCl被氧化,有___mol电子转移)3、装置类型:固+液——
4、收集方法:用___排空气法或排饱和食盐水法收集。5、检验:使湿润的KI淀粉试纸变蓝(思考其原因是什么
6、余气处理:多余的氯气通入____溶液中处理吸收,以免污染环境。第二节氯化氢一、氯化氢的性质
1、物理性质:是一种___色有____气味的氯体,___溶于水(1:500体积比)密度比空气大。
2、化学性质:HCl溶于水即得盐酸,盐酸是一种强酸,具有挥发性和腐蚀性。3、氯化氢的实验室制法
药品:食盐(NaCl)和浓H2SO4
原理:用高沸点(或难挥发性)酸制低沸点酸(或易挥发性)(与制硝酸的原理相同)微热NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
强热总式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑(上述说明了条件不生成物不同,要注意反应条件)
装置类型:固+液——收集方法:用向上排空法收集检验:用湿润的蓝色石蕊试纸余气处理:将多余的气体通入水中即可第四节卤族元素
1、原子结构特征:最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不,从F——I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。2、卤素元素单质的物理性质的比较(详见课本24面页)
物理性质的递变规律:从F2→I2,颜色由浅到深,状态由气到液到固,熔沸点和密度都逐渐增大,水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较(详见课本28页)
相似性:均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。暗光
H2+F2===2HFH2+Cl2===2HCl加热持加热
H2+Br2===2HBrH2+I2====2HI
均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO(X表示ClBrI)
递变性:与氢反应的条件不同,生成的气体氢化物的稳定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。与水反应的程度不同,从F2→I2逐渐减弱。注意:萃取和分液的概念
1、在溴水中加入四氯碳振荡静置有何现象?(分层,下层橙红色上层无色2、在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?(分层,上层紫红色,下层无色)卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,Cl-:得白色沉淀。
Ag++Cl-===AgCl↓Br-:得淡黄色沉淀Ag++Br-====AgBr↓I:得黄色沉淀Ag++I-====AgI↓第三章硫硫酸一、硫的物性
2高一化学的知识总结
淡黄色的晶体,质脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳二、硫的化学性质1、与金属的反应
2Cu+S===Cu2S(黑色不溶于水)Fe+S=====FeS(黑色不溶于水)(多价金属与硫单质反应,生成低价金属硫化物)2、与非金属的反应点燃
S+O2=====SO2S+H2=====H2S第二节硫的氢化物和氧化物一、硫的氢化物———硫化氢1、硫化氢的的理性质
H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体,能溶于水,常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
2、硫化氢的化学性质:热不稳定性H2S====H2+S点燃
可燃性2H2S+3O2===2H2O+2SO2(完全燃烧)(火焰淡蓝色)2H2S+O2===2H2O+2S(不完全燃烧)
还原性SO2+2H2S=2H2O+3S3、氢硫酸硫化氢的水溶液是一中弱酸,叫氢硫酸,具有酸的通性和还原性。二、硫的氧化物
1、物理性质:二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫;三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体,熔沸点低。2、化学性质
二氧化硫是一种酸性氧化物,与水直接化合生成亚硫酸,是亚硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品红溶液腿色,但漂白不稳定。
SO2+H2O====H2SO3(这是一个可逆反应,H2SO3是一种弱酸,不稳定,容易分解成水和二氧化硫。)
3、二氧化硫的制法Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑第三节硫酸的工业制法——接触法一、方法和原料方法:接触法
原料:黄铁矿(主要成份是FeS2)、空气、水和浓硫酸二、反应原理和生产过程步骤主要反应主要设备点燃
二氧化硫制取和净化4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2沸腾炉二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3接触室三氧化硫氧吸收硫酸生成SO3+H2O=H2SO4吸收塔
思考:1、为什么制得二氧化硫时要净化?(为了防止催化剂中毒)
2、为什么吸收三氧化硫时用浓硫酸作吸收剂而不用水呢?(用水吸收时易形酸雾,吸收速度慢,不利于吸收,而用浓硫酸吸收时不形成酸雾且吸收干净,速度快。)第四节硫酸硫酸盐一、浓硫酸的物理性质
98.3%的硫酸是无色粘稠的液体,密度是1.84g/mL,难挥发,与水以任意比互溶二、浓硫酸的特性
脱水性与蔗糖等有机物的炭化吸水性—用作干燥剂强氧化性
2H2SO4(浓)+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑(此反应表现H2SO4(浓)具有氧化性又有酸性)H2SO4(浓)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(此反应只表现H2SO4(浓)的氧化性)注:H2SO4(浓)可使铁、铝发钝化,故H2SO4(浓)可铁或铝容器贮存四、硫酸盐
1、硫酸钙CaSO4石膏CaSO4.2H2O熟石膏2CaSO4.H2O(用作绷带、制模型等)2、硫酸锌ZnSO4皓矾ZnSO4.7H2O(作收敛剂、防腐剂、媒染剂)
3、硫酸钡BaSO4,天然的叫重晶石,作X射线透视肠胃内服药剂,俗称钡餐。4、CuSO4.5H2O,蓝矾或胆矾,FeSO4.7H2O,绿矾五、硫酸根离子的检验
先加盐酸酸化后加氯化钡溶液,如果有白色沉淀,则证明有硫酸根离子存在。第六节氧族元素
一、氧族元素的名称和符号:氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)钋(Po)二、原子结构特点
相同点:最外层都有6个电子;
不同点:核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同三、性质的相似性和递变性(详见课本91页)1、从O→Po单质的熔点、沸点、密度都是逐渐升高或增大2、从O→Po金属性渐强,非金属性渐弱。
3、与氢化合通式:H2R,气体氢化物从H2O→H2Se的稳定性渐弱
4.与氧化合生成RO2型或RO3型的氧化物,都是酸酐,元素最高价氧化物水化物的酸性渐弱。
硫的用途:制硫酸、黑火药、农药、橡胶制品、硫磺软膏SO2用于杀菌消毒、漂白第四章碱金属第一节钠
一、碱金属:锂、钠、钾、铷、铯、钫原子的最外电子层上都只有一个电子,由于它们的氧化物溶解于水都是强碱,所以称这一族元素叫做碱金属。
二、钠的物理性质:钠质软,呈银白色,密度比水小,熔点低,是热和电的良导体。三、钠的化学性质1、与非金属反应
4Na+O2====2Na2O(Na2O不稳定)2Na+O2====Na2O2(Na2O2稳定)2Na+Cl2===2NaCl
2Na+S====Na2S(发生爆炸)2、与化合物反应
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑(现象及原因:钠浮于水面,因钠密度比水小;熔成小球,因钠熔点低;小球游动发出吱吱声,因有氢气产生;加入酚酞溶液变红,因有碱生成)Na与CuSO4溶液的反应
首先是钠与水反应2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
然后是2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4(有蓝色沉淀)注:少量的钠应放在煤油中保存,大量的应用蜡封保存。第二节钠的化合物
一、钠的氧化物(氧化钠和过氧化钠)Na2O+H2O===2NaOH(Na2O是碱性氧化物)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2不是碱性氧化物、Na2O2是强氧化剂,可以用来漂白)
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑(在呼吸面具或潜水艇里可用作供氧剂
二、钠的其它重要化合物1、硫酸钠芒硝(Na2SO4.10H2O)用作缓泻剂2、碳酸钠Na2CO3用作洗涤剂
3、碳酸氢钠NaHCO3作发孝粉和治胃酸过多注:碳酸钠和碳酸氢钠的比较水溶性:Na2CO3比NaHCO3大
与HCl反应速度NaHCO3比Na2CO3快
热稳定性NaHCO3受热易分解Na2CO3不易分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(常用此法除杂)第三节碱金属元素
一、物理性质(详见课本107页)银白色,柔软,从Li→Cs熔沸点降低二、性质递变规律LiNaKRbCs
原子半径渐大,失电子渐易,还原性渐强,与水反应越来越剧烈,生成的碱的碱性渐强。三、焰色反应
1、定义:多种金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特殊的颜色2、用品:铂丝、酒精灯、试剂
3、操作:灼烧→蘸取试剂→放在火焰上观察火焰颜色→盐酸洗净→灼烧。注:焰色反应可用来鉴别物质记住:钠——黄色钾——紫色(透过蓝色钴玻璃)
扩展阅读:上海高一化学知识点全总结(附经典练习题)
上海高一化学知识点全总结
1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型
【学习目标】1了解原子结构的模型
2掌握原子结构各微粒之间的关系
【学习内容】
科学家的探索之旅
约翰道尔顿约瑟夫约翰汤姆生
约翰道尔顿(17661844)是英国化学家、物理学家。1808年他发表了《道尔顿原子学》,从而被誉为原子理论的创建人。他认为原子是构成物质的最小微粒,不可再分。
约瑟夫约翰汤姆生,(JosephJohnThomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区。1876年入剑桥大学三一学院,毕业后,进入卡文迪许实验室。1884年,年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末,又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授,第一个原子结构模型葡萄干面包模型的提出者。
欧内斯特卢瑟福是汤姆生的研究生(ErnestRutherford,1871年8月30日-1937年10月19日),新西兰著名物理学家,被称为核物理之父,开拓了原子的轨道理论,
特别是在他的金箔实验中发现了卢瑟福散射现象,而且提出了新的原子结构模型卢瑟福原子结构模型。
欧内斯特卢瑟福(1871-1937)1895年德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属箔、硬纸片、玻璃等并能通过黑纸感光的射线,由于本质不清楚故命
名为X射线,而且不同金属有自己的特征射线,并用他的发现为夫人拍了第一张手骨照片。于是人们得出结论:原子可能还不是最小的。
伦琴的发现引起了研究射线的热潮,在此过程中法国物理学家发现了铀的放射性。而我们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放射出几种不同的射线,都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在问题。
通过对阴极射线的研究,后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的,并命名为电子。由此,汤姆生提出了模型葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否定了。
α粒子散射实验
葡萄干面包模型
1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。
据推算:根据汤姆孙原子模型α粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500,最大散射角不超过10°,(下图)实验前预言的α粒子穿过金箔时的结果。
类比:α粒子的质量是电子的7000倍左右,相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球,铅球的运动速度会改变吗?
(2)α粒子通过时原子正电部分对它产生的库仑斥力的影响,因为正电荷在球体内均匀分布,所以两侧的斥力绝大部分相互抵消,也不会使运动方向发生较大改变。α粒子散射实验结果(上图)
结论:绝大部分的α粒子都直线穿了过去,极少数α粒子穿过时发生偏转,个别α粒子竟然偏转了180°。
实验结果与之前的预测完全不一致,所以原子结构模型须重新构思。
因此,卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型(solarsystermmodel),即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组
成的,就像行星绕太阳运转一样。
卢瑟福原子模型
原子是由原子核和电子构成原子核是由质子和中子构成
卢瑟福原子结构模型图
1.2原子结构、同位素
【学习目标】
知道原子的结构、知道同位素的概念【学习内容】
1.原子中微粒间的数学关系:构成原子的粒子电性和电量质量/kg相对质量
电子1个电子带1个单位负电荷9.109×10-31质子1个质子带1个单位正电荷1.673×101.007-27中子不显电性1.675×10-271/1836(电子与质子质量之比)1.008质子Z个原子核中子(AZ)个原子A核外电子Z个(X)Z
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
核电荷数=元素的原子序数=质子数=核外电子数2.元素符号角标含义
A代表质量数Z代表核电荷数
c代表离子所带的电荷数d代表化合价e代表原子个数
3.同位素
(1)概念:质子数相同,中子数不同的原子是同一种元素的不同原子,互称同位素。(2)同位素的质量数不同,核外电子数相同,化学性质相同。
(3)同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。
+dAc+--Ze
XOD、OT、O(4)同位素构成的化合物是不同的化合物,H的物理性质不同,化学性222质几乎相同。
(5)元素的相对原子质量(元素的原子量):这种元素的各种同位素的相对原子质量的平均值。(6)元素的近似相对原子质量:用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算得出的数值。
4.相对原子质量的有关计算在天然存在的某种元素里,不论是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。我们平常所说的某种元素的相对原子质量,是按各种天然同位素原子丰度算出来的平均值。下面,我们介绍各元素相对原子质量平均值的算法。
设问:对于具有同位素原子的元素来讲,应该怎样求其同位素的相对原子质量呢?
如8O的相对原子质量可以通过以下数值求出:已知一个8O的质量为2.657×10-26kg,一个6C的质量为1.993×10-26kg,
312182.6571026kg181.9931026kg×O的相对原子质量=12=15.9988只要我们知道了某元素的各种同位素的相对原子质量,及在自然界中各同位素原子丰度。根据元素相对原子质量的含义,就可得到其值。以氯元素为例,求氯元素的相对原子质量:
氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45元素周期表中各元素的相对原子质量就是这样算出来的。在数值上,同位素的相对原子质量近似等于质量数,我们平常做题时,常用质量数代替同位素的相对原子质量来计算元素的近似相对原子质量。【模拟试题】一.选择题:
1.在一个电中性的原子中,一定含有的微粒是()
A.质子,中子,电子B.质子,中子C.质子,电子D.中子,电子2.某微粒用ZRAn表示,下列关于这种微粒的叙述正确的是()
A.所含质子数AnB.所含中子数AZC.所含电子数D.质量数ZNZA3.元素的相对原子质量是()
A.此元素一个原子的质量与C原子质量的比值B.此元素一个原子的质量与C原子质量的1/12比值
C.按此元素各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值
D.按此元素各种天然同位素的质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值4.硼有两种同位素:5B和5B,硼的相对原子质量为10.8,则5B和5B的原子个数比是()
A.1:3B.1:4C.1:2D.1:15.与27.0克水含有相同中子数的D2O质量为()
A.13.2gB.20.1gC.24.0gD.30.0g
6.某元素所形成的气态单质分子M2有三种,其式量分别为70,72,74。三种分子的物质的量之比9:6:1时,下列说法正确的是()A.M有三种同位素B.M2的平均式量为72
C.质量数为35的同位素占原子总数的75%D.M的一种同位素的质量数为37
7.硼有两种天然同位素105B和115B,已知硼元素的原子量为10.8。下列对硼元素中105B的质量分数的判断正确的是()
101110111212A.等于20%B.略小于20%C.略大于20%D.等于80%8.核内中子数为N的R2的离子,质量数为A,则n克它的氧化物中所含质子的物质的量为()
+Annn(A-N+8)B(A-N+10)C(A-N+2)D(A-N+6)A16A16A9.11H、21H、31H、H+、H2是A氢的五种同位素B.五种氢元素
C氢的五种同素异形体D.氢元素的五种不同微粒
10.据最新报道,放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数
与核外电子数之差是()
A32B67C99D16611.已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有H、D,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有()
A.3种B.6种C.9种D.12种12.13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtWüthrich等人为此获得201*年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A13C与15N有相同的中子数B13C与C60互为同素异形体C15N与14N互为同位素D15N的核外电子数与中子数相同13.下列关于原子的几种描述中,不正确的是()
A18O与19F具有相同的中子数B16O与17O具有相同的电子数C12C与13C具有相同的质量数D15N与14N具有相同的质子数14.据报道,月球上有大量3He存在,以下关于3He的说法正确的是()A.是4He的同分异构体B.比4He多一个中子C.是4He的同位素D.比4He少一个质子15.下列各组物质中,互为同位素的是()A、重氢、超重氢B、氧、臭氧二.填空题:
ABC、红磷、白磷D、乙酸、丙酸
16.非金属元素X有两种同位素ZX和ZX,由X元素形成的双原子单质分子可能有_______种,它们的式量分别为___________。17.已知Cl和
353733537Na、Cl、Cl等微粒构成的Cl的平均相对原子质量为35.5,由2NaCl晶体11.7g中含有Cl的质量为_____________。
3718.由1H、H、HOO、118、8形成类似于H2O分子的三原子化合物分子共有_____________种。三.计算题:
353719.由11Na分别跟17Cl和3717Cl所构成的10g氯化钠中含17Cl的质量为多少?
123181623
20.电解H2O和D2O的混合液,通电一段时间后,阳极产生氧气,阴极生成H2和D2的混合气体。若两极产生18.5g气体,在标准状况下体积为33.6L。试求生成的H2和D2物质的量之比。
1.3原子核外电子的排布
【学习目标】
知道核外电子是分层排布的并了解1~18号元素的电子排布情况
了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实
掌握118号元素核外电子排布情况;从核外电子的排布规律认识元素化合价与核外电子数的关系
【学习内容】
经过几代科学家的不懈努力,现代量子力学原子结构模型(电子云模型)认为:①原子由原子核和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同③对于多电子的原子,电子在核外一定的空间近似于分层排布。
一、核外电子运动的特点
1.电子的质量极微小(9.1*10-31千克);
2.电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间(原子的直径约10-10米)中进行;3.电子绕核运动的速度每秒钟在106米以上。所以:电子绕核运动没有确定的轨道,不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置,也不能描绘出其运动轨迹。这是核外电子运动的根本特征--完全不同于普通物体如行星、炮弹、尘粒的运动状况。
二、核外电子的运动规律
原子核外电子运动没有确定的轨道,但是有确定的运动规律,其运动状况可用电子云来形象地描述。电子云密集的地方电子出现的机会多;电子云稀疏的地方,电子出现的机会较少。
在含有多个电子的原子中,一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核;另一方面,电子与电子之间带同性电荷而相互排斥,这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。当吸引和排斥达成平衡时,核外电子就分布在离核不同的区域里运动,有不同的能量。离核远的电子能量高。
因此,在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些电子能量较小,在离核较
近的区域里运动;有些电子能量较大在离核较远的区域里运动。科学上把能量不同的电子运动的区域成为电子层。由此可见,正是吸引和排斥这个基本矛盾决定了含有多个电子的原子中核外电子的分层排布。把能量最低、离核最近的一些电子,称它们运动在第一电子层上;能量稍高、运动在离核稍远的一些电子称它们运动在第二电子层上,由里往外,依次类推,叫三、四、五、六、七层。也可以把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。三、原子核外电子排布规律
1、能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后由往外,依次排在能量逐步升高的电子层里,即先排K层,排满K层后再排L层,排满L层后再排M层;2、每个电子层最多只能容纳2n2个电子;
3、最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个),次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个。四、原子结构与元素性质的关系(结构决定性质)
1、稳定结构:最外层电子数为8(注意:He最外层为2),原子既不容易失去电子又不容易得到电子。
2、不稳定结构:最外层电子数不为8,因此可能失去电子或者得到电子转变为稳定结构最外层为8(氢原子变为0或2)个电子。
一般最外层电子数小于4个的多为金属,在化学反应中容易失电子;最外层电子数大于等于4个的多为非金属,在化学反应中容易得电子。(在化学反应中发生电子得失时,原子核不发生变化)
五、原子最外层电子数与元素化合价的关系
元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目(失为正,得为负)原子①最外层电子数4时,容易失去电子:化合价=+失去的电子数目
②最外层电子数≥4时,容易得到电子:化合价=最外层电子数-8倾听,理解。六、离子
1、定义:带电荷的原子或原子团(正阳、负阴;阴阳离子由于静电作用可以形成化合物,
且所形成的化合物为电中性)
2、写法:先写元素符号,在元素符号的右上角标上离子所带电荷和正负号,电荷写在前面,
电性正负号写在后面,当电荷数为1时省略不写,如Na+、F-
3、意义:离子符号前面的系数表示离子个数,右上角的数字表示每个离子所带的电荷数。
(2Na2+)
4、原子和离子的比较概念表示方法电性稳定性数量关系相似点相互转化原子原子是化学变化中最小的粒子Na:钠原子;2Na:两个钠原子不显电性—金易失,非金易得‖在原子中,质子数=核外电子数离子带电荷的原子或原子团Cl-:氯离子;2Cl-:两个氯离子—阳正,阴负‖稳定结构阳离子:质子数>核外电子数阴离子:质子数<核外电子数原子、离子都是构成物质的粒子,如铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成;原子也可以构成分子。失电子失电子阴离子原子阳离子得电子得电子5、常见的原子团(由几个原子形成的集团带有电荷)NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32-【疑难解析】
既然原子核带有正电荷,电子带有负电荷,异性电荷之间有静电吸引力,原子核的质量又远大于电子,那么电子为什么不会被吸进原子核里?
解答:带正电的原子核对带负电的电子有吸引力,如果电子静止就会被吸进原子核里,但是电子绕核作高速运动具有较大动能,可以克服原子核的吸引,电子就不会落入原子核中,而是稳定地绕核运动。若电子动能很大超过吸引作用,电子将离核而去;若电子动能很小不足以克服吸引作用,电子就会落入何种。由此可见,原子是吸引和排斥这两种相反倾向互相对立又互相依存的统一体,失去任何一方,原子就不复存在。【模拟试题】
1.下列所画原子结构示意图正确的是()
A.B.C.D.
2.某元素核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是()
A.SB.CC.SiD.Cl3.已知aXm+和bYn-的电子层结构相同,则下列关系式正确的是()
A.a=b+m+nB.a=b-m+nC.a=b+m-nD.a=b-m-n4.和氖原子有相同的电子层的微粒是()
+-
A.HeB.KC.ClD.
165.178O和8O原子核外电子数(判断前后两者的关系)()A.大于B.小于C.等于D.不能肯定
6.核外电子排布相同的离子Am+和Bn-,两种元素的质子数,前者与后者的关系是()A.大于B.小于C.等于D.不能肯定
7.核外电子层结构相同的一组粒子是()
++-+--
A.Mg2、Al3、Cl、NeB.Na、F、S2、Ar
++-++--
C.K、Ca2、S2、ArD.Mg2、Na、Cl、S2
8.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时。其电子数比n+1层最多能多10个,则此电子层是()A.K层B.L层C.M层D.N层
9.一种粒子的质子数和电子数与另一种粒子的质子数和电子数相等,则下列关于两种粒子之间的关系说法错误的是()
A.它们可能是同位素B.可能是不同分子
C.可能是相同的原子D.可能是一种分子和一种离子10.下列叙述中,正确的是()
A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C.两原子的核外电子排布相同,则一定属于同种元素D.不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
11.1~18号元素中,最外层电子数是次外层电子数二倍的元素是,原子结构示意图,能与氧形成的氧化物的化学式、。
12.各题中的物质均由核电荷数为1~10的元素组成,按要求填写化学式⑴只有两个原子核和两个电子组成的分子是
⑵最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是⑶最外层有5个电子的原子所形成的氢化物⑷由3个原子组成的电子总数为10的化合物是
⑸离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同,则化合物AB是
13.A+、B-、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B-在加热时相互反应可转化为C和D。则A+为,B-为C和D为、。
物质的量
【学习目标】
1.初步理解摩尔的意义,了解物质的微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的关系,了解摩尔质量与式量的联系与区别,并能较熟练地进行摩尔质量的计算。
2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。【重、难点】
1.对摩尔概念的内涵的理解;2.运用摩尔进行有关计算。一、物质的量(n)
1、物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。
2、用物质的量可以衡量组成该物质的基本单元(即微观粒子群)的数目的多少,它的单位是摩尔,即一个微观粒子群为1摩尔。
3、摩尔是物质的量的单位。摩尔是国际单位制中七个基本单位之一,它的符号是mol。4、—物质的量‖是以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。
5、摩尔的量度对象是构成物质的基本微粒(如分子、原子、离子、质子、中子、电子等)或它们的特定组合。如1molCaCl2可以说含1molCa2+,2molCl-或3mol阴阳离子,或含54mol质子,54mol电子。摩尔不能量度宏观物质,如果说—1mol氢‖就违反了使用准则,因为氢是元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。
6、使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号或化学式或符号的特定组合。二、阿伏加德罗常数(NA):
1、定义值(标准):以0.012kg(即12克)碳-12原子的数目为标准;1摩任何物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿伏加德罗常数个。
2、近似值(测定值):经过科学测定,阿伏加德罗常数的近似值一般取6.02×1023,单位是mol-1,用符号NA表示。三、摩尔质量(M):
1、定义:1mol某微粒的质量。2、定义公式:,
3、摩尔质量的单位:克/摩。4、数值:某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的原子量、分子量或化学式式量。⑤注意:摩尔质量有单位,是克/摩,而原子量、分子量或化学式的式量无单位。四、有关计算
1、同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算方法,×M×NA质量物质的量微粒m÷Mn÷NAN
M---摩尔质量NA---阿伏加德罗常数
2、同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。
×M×NA质量物质的量微粒m÷Mn÷NAN
M---摩尔质量NA---阿伏加德罗常数
3、不同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算。微粒数之比==物质的量之比
4、有关化学方程式的计算。
⑴化学方程式系数比==物质的量之比==微粒数之比⑵.只要上下单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算[疑难解析]易混淆的概念辨析
1、物质的量与摩尔:—物质的量‖是用来计量物质所含结构微粒数的物理量;摩尔是物质的
量的单位。
2、摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量:
摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,它是一个有单位的量,单位为gmol-1
;相对原子质量或相对分子质量是一个相对质量,没有单位。摩尔质量与其相对原子质量或相对分子质量数值相同。
3、质量与摩尔质量:质量是SI制中7个基本物理量之一,其单位是kg;摩尔质量是1摩
-尔物质的质量,其单位是gmol1;二者可通过物质的量建立联系。【模拟试题】
1、计算下列物质的微粒数或物质的量⑴0.5molH2中的氢分子数⑵1mol中的氯离子数⑶1mol中的氧原子数⑷1.204×1024个水分子的物质的量2、计算下列物质的物质的量或质量⑴9.8gH2SO4的物质的量⑵5.3gNa2CO3的物质的量⑶0.25molCaCO3的质量⑷2.0molH2O的质量3、483gNa2SO410H2O中所含的Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多少?
气体摩尔体积
【学习目标】
1.使学生正确理解和掌握气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的计算。2.通过气体摩尔体积及其有关计算的教学,培养学生分析推理、解题归纳的能力。【重、难点】气体摩尔体积的概念以及有关的计算。【学习内容】
一、决定物质的体积大小的因素主要决定于1mol固体或液体的体积微粒的大小决定于决定于1mol物质的体积体积微粒的多少微粒间的距离1mol气体物质的体积主要决定于二、气体摩尔体积1、定义:标准状况下,1mol任何气体(纯净的和不纯净)的体积约为22.4L。
这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/mol。2、注意以下几点
⑴气体在不同状况下,气体摩尔体积不同,气体摩尔体积与温度和压强有关。
⑵在温度为0℃,压强为101Kpa下,此时气体的摩尔体积约为22.4L/mol也就是标准状况下的气体摩尔体积。
⑶气体摩尔体积仅仅是针对气体(混合气体)而言。
⑷气体的体积,在同温同压下气体的微粒数目有关,而与气体分子的种类无关所以,讨论气体的摩尔体积时必需在一定条件下讨论才有意义。结论:在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
四要素:
①状态:气体②状况:标准状况③定量:1mol④数值:22.4L
3、物质的量和气体摩尔体积之间又有什么关系呢?×M×NA质量物质的量微粒m÷Mn÷NAN有×÷联22.4L/mol22.4L/mol系吗?气体的体积(标准状况下)三、阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数推论1:同温同压任何气体体积比等于其物质的量比
V1n1V2n2推论2:同温同压任何气体密度比等于其摩尔质量(式量)之比
1M12M2推论3:同温同压等质量的任何气体,密度之比等于其物质的量(体积)的反比
1V21n2
2V1n1推论4:同温同体积的任何气体,压强之比一定等于其物质的量之比
P1n1P2n2四.标准状况下气体密度的计算
根据初中所学知识,密度=质量÷体积,下面我们取标准状况下1mol某气体,则该气体的质量在数值上等于摩尔质量,体积在数值上等于摩尔体积,所以可得如下计算公式:
-1-1-1
标况下气体的密度(gL)=气体的摩尔质量(gmol)÷标况下气体的摩尔体积(Lmol)。【例题精选】:例1:设阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是()A.标况下,任何气体的摩尔体积都是22.4L。B.标况下,NA个水分子所占的体积约为22.4L。
C.11.2LCO2中含11NA个电子。D.101kPa、4℃时18mL水和202kPa,27℃时32gO2所含分子数均为1NA。分析:要正确解答这类题,必须准确掌握有关概念的内涵与外延。A中任何气体摩尔体积都应约是22.4L/mol,不正确。B中气体摩尔体积研究的对象是气体,而水是液态,所以不正确。C中缺—条件‖,因此无法确定11.2L气体物质的量,也就无法计算其电子数。D中,18mL水在101kPa、4℃时恰好是18g,为1mol水,含水分子数为1NA,而32gO2也是1molO2,也含1NA个O2分子且不受温度、压强的影响,所以正确。答案:D。例2:在同温、同压下,氧气(O2)和臭氧(O3)的体积比为3∶2,分别求出它们物质的量之比,分子数之比,质量之比,密度之比和原子个数比。分析:根据阿伏加德罗定律及其推论:
同T、同P时,任何两气体
V1n1分子个数比。V2n2解:O2O3已知:体积比3∶2求:物质的量比3∶2分子个数比3∶2所含原子个数比3×2∶2×3=1∶1质量比3×32∶2×48=1∶1(提示:O2式量=32,O3式量=48)
13m(提示:)
v密度比
∶1=2∶32例3:在相同条件下,3LH2和2LCO2混合,混合气体的平均密度是相同条件下氧气密度的多少倍?分析:根据阿伏加德罗定律及其推论可知:同T、同P下的任何两气体:
(1)
M11M22(2)
V1n1V2n2解:(1)求混合气的平均式量:H2的式量=2H2的摩尔质量=2g/molCO2的式量=44CO2的摩尔质量=44g/mol
又已知V:V3:2HCO22
n:n3:2HCO222g/mol3mol44g/mol2mol则:M18.8g/mol混气3mol2mol混气平均式量18.8O的式量322
(2)根据式量之比求密度比(即相对密度)
8.8混1混气M0.59(倍)M32OO22答:H2和CO2组成的混合气的平均密度是氧气密度的0.59倍。例4:标况下,向10L由H2、CO2、CO、N2组成的混合气体中通入6LO2,用电火花引燃,使之充分反应后,测得气体体积为7.5L,将这些气体通过盛有过量NaOH溶液的洗气瓶,气体体积变为2L,这2L气体的密度是相同状况下H2密度的15.5倍。求原混合气体中各种气体的体积。(以上数据均在标况下测得)分析:在H2、CO2、CO和N2中,只有H2和CO能与O2反应。反应后O2剩余,用最大值法,可检验出O2过量,因此2L气体中含有N2和O2。由平均分子量可以求出其中N2和O2体积,根据消耗的O2体积,可求出H2与CO总体积,从而求出起始CO2体积。再根据CO2总量,可求出CO体积,最后得出H2体积。解:(1)最大值法判断出O2过量。设10L气体全部是H2或全部是CO则根据2H2+O2→2H2O2CO+O2=2CO22L1L2L1L10L5L∴原混合气中CO体积为5L。则原混合气中含H2体积为:9L-5L=4L。答:原混合气体中H2:4L,CO2:0.5L,CO:5L,N2:0.5L。【模拟试题】:一、选择题:
1、阿佛加德罗定律能够成立的本质原因是在一定温度和压强下()A.气体体积的大小只随分子数的多少而变化B.不同气体分子的大小几乎相等C.不同气体分子间的平均距离几乎相等D.气体分子间的平均距离与分子本身的大小成正比2、在标况下,下列气体含有的分子数最多的是()A.36.5gHClB.22.4LO2C.4gH2D.0.5molSO23、在1.01×105Pa,20℃时,下列气体各2.8L,其质量最大的是()A.N2B.Cl2C.NH3D.SO2
4、在同温、同压下、A容器中的H2与B容器中的NH3所含原子总数相等,则A与B的体积之比为()A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.3∶2
5、400ml某气体的质量是同温、同压下同体积H2质量的23倍,则该气体的式量为()A.23B.46C.11.5D.5.756、同温同压下,50ml气体A2和100ml气体B2化合生成50ml气体C,则C的化学式为()A.AB2B.A2BC.A2B4D.AB7、某金属0.1mol跟足量盐酸反应,得标况下H23.36L,则金属的化合价为()A.+1B.+2C.+3D.+48、同温同压下,等质量的SO2与CO2相比较,下列叙述正确的()A.密度之比为16∶11B.密度之比为11∶16C.体积之比为1∶1D.体积之比为11∶169、下列各组物质中,摩尔质量相同的是()A.1gCH4与标况下1LN2B.同温同压下,等体积CO2与H2
C.3molO2与2molO3D.1L标况下的CO与1gN210、设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.20℃时,28gN2所含的原子数为2NA个B.标况下,0.5NA个水分子所占体积约为11.2LC.CH4的摩摩尔质量在数值上等于NA个甲烷分子的质量之和D.1gCO与1gCO2所含碳原子数之比为1∶111、关于agH2和bgHe,下列说法正确的是()A.同温同压下,H2与He的体积比为a∶2bB.同温同压下,若a=b,则H2与He的物质的量之比为2∶1C.体积相同时,He的质量一定大于H2的质量D.同温同压下,若二者物质的量相同,其体积也相同
12、欲使3LCO与H2的混合气体完全燃烧,所需O2的体积在同温同压时为()A.1LB.1.5LC.3LD.无法确定
13、24mlH2和O2的混合气体,点燃充分反应后,再恢复到原温度和压强,剩余气体3ml,则原混合气体中H2与O2的分子个数比可能为()A.1∶16B.16∶1C.17∶7D.7∶5
14、A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下同体积的B气体的质量是空气质量的m倍,则A的化学式式量为()
A.mn
B.29mn
C.
29mnD.
29nm15、在密闭容器中盛有H2、O2、Cl2的混合气,通过电火花,使这三种气体恰好反应,冷却得到的溶液溶质的质量分数为28.9%,则容器内H2、O2、Cl2的体积比为()A.9∶4∶1B.8∶2∶4C.11∶5∶1D.9∶4∶2二、填空题:16、在相同状况下,gO2与1.4gN2所占的体积比为4∶1。
17、在标况下,一个装满Cl2的容器为74.6g,若装满N2,则质量为66g,则此容器的容积为
L。
18.0.1molO2约含有个氧原子,约含有个质子,它可与g镁完全反应,此时可获得mol电子。19.阿伏加德罗常数为NA,若已知R元素的原子质量为mkg,则R元素的相对原子质量是。若已知Y元素的相对原子质量为M,则该原子的实际质量为g。20.含有相同数目氧原子的CO和CO2,它们的质量之比是,物质的量之比是。
21.在一密闭容器中加入3LCO,6LCO2,3LN2和1LNO,则此混合气体的平均摩尔质量为。
三、计算题:
22、标况下,一个装满Cl2的容器为74.6g,若装满N2,则质量为66g,则此容器的容积为多少升?
23、取A、B、C三种金属各0.1mol,分别与足量盐酸反应,共得H26.72L(标况下),其中B和C产生H2的体积比为2∶1,B和C产生H2之和与A产生的H2体积相等。求A、B、C的化合价各是多少?
第三节物质的量浓度
【学习目标】
1.正确理解和掌握物质的量浓度的概念,学会有关物质的量浓度的计算。2.通过物质的量浓度及其有关计算的教学,培养分析推理、解题归纳的能力。【重、难点】:物质的量浓度的概念以及有关的计算。【学习内容】:
一.物质的量浓度
1.概念:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫
做溶质B的物质的量浓度。用CB表示。
单位:mol/L表达式:CB=nB/V
例1、判断下列说法是否正确?
(1)1L水溶解了22.4LHCl,C=1molL-1?(错,溶液体积不为1L,物质的量不一定是1mol)
(2)160g胆矾溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(错,溶质物质的量小于1mol)(3)74gCa(OH)2溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(错,Ca(OH)2微溶)
例2、标况下,盛满HCl烧瓶与用排空气法收集的HCl(VHCl占75%)烧瓶例置于水中,其物质的量浓度关系?(相等,均等于
2.溶液的物质的量浓度系:
1)22.4与溶液中溶质质量分数ω及溶液密度ρ(gcm-3)之间的关
3.一定物质的量浓度溶液的配制(1)配制步骤:①计算所需溶质的量
②③溶解或稀释:注意冷却或升温至室温④移液:把烧杯液体引流入容量瓶。
⑤洗涤:洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并移入容量瓶。⑥定容:向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线2~3cm处改用胶头滴管滴蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线正好相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。⑧装瓶:
(2)使用的仪器:
托盘天平或量筒(滴定管)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。(3)重点注意事项:
①容量瓶使用之前一定要检查瓶塞是否漏水;
②配制一定体积的溶液时,选用容量瓶的规格必须与要配制的溶液的体积相同;③不能把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释;④溶解时放热的必须冷却至室温后才能移液;
⑤定容后,经反复颠倒,摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。上述情况的出现主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失;
⑥如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出部分再吸走,必须重新配制。(4)实验误差分析:
实验过程中的错误操作会使实验结果有误差:使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀。使所称溶质的质量偏高,物质的量浓度偏大②调整天平零点时,没调平,指针向左偏转(同①)。③用量筒量取液体时仰视读数(使所取液体体积偏大)。
④把量筒中残留的液体用蒸馏水洗出倒入烧杯中(使所量液体体积偏大)。⑤把高于20℃的液体转移进容量瓶中(使所量液体体积小于容量瓶所标注的液体的体积)。⑥定容时,俯视容量瓶刻度线(使液体体积偏小)。使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因
①称量时,物码倒置,并动用游码(使所称溶质的质量偏低,物质的量偏小)。②调整天平零点时,没调平,指针向右偏转(同①)。③用量筒量取液体时俯视读数(使所取液体体积偏小)。
④没洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤液没移入容量瓶中(使溶质的物质的量减少)。⑤定容时,仰视容量瓶刻度线(使溶液体积偏大)。
⑥定容加水时,不慎超过了刻度线,又将超出部分吸出(使溶质的物质的量减少)。对实验结果无影响的操作
①使用蒸馏水洗涤后未干燥的小烧杯溶解溶质。②配溶液用的容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥。(5)实验思考题:
①怎样称量NaOH固体?
②配制一定物质的量浓度的溶液时,若取用5mL浓盐酸,常用10mL量筒而不用100mL量筒,为什么?【提示】
①因NaOH固体易潮解,且有腐蚀性,必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量,称量过程中时间越长,吸水越多,误差越大,若直接在纸上称NaOH,则有损失且易腐蚀托盘。②为了减少误差。因为100mL量筒读数误差较大,且倾出液体后,内壁残留液体较多。[重点归纳]物质的量的有关计算
1、关于物质的量浓度的计算。计算时运用的基本公式是:
溶质的质量分数与物质的量浓度两浓度基本公式的换算关系:定义表达式溶质的质量分数物质的量浓度用溶质的质量占溶液质量的以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成百分比表示的浓度的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。特点溶液的质量相同,溶质的质量溶液体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液里,含有分数也相同的任何溶液里,含溶质的物质的量都相同,但是溶质的质量不同。有溶质的质量都相同,但是溶质的物质的量不相同。实例某溶液的浓度为10%,指在某溶液物质的量浓度为10mol/L,指在1L溶液中,含有溶100g溶液中,含有溶质10g。质10mol。换算关系3、一定物质的量浓度的稀释计算。
浓、稀溶液运算的基本公式是:
[例题解析]
1、注意溶质是什么
溶液中的溶质是什么,是运用物质的量浓度表达式进行计算时首先要考虑的,对有些特殊情况,如SO3、CuSO45H2O等溶于水后所得溶质及氨水中溶质是什么等,要注意辨别
。例1:标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得物质的量浓度为12.0molL1、密度为0.915gmL1的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。(本题中氨的相对分子质量为17.0,水的密度为1.0gmL1)
解析:很多同学认为氨水中的溶质为NH3H2O,导致计算出错。其实,我们习惯认为氨水中的溶质为NH3。设水的体积为1L,根据物质的量浓度表达式可得:
V(NH3)122.4Lmol12.0molL1
V(NH3)17.0gmol1103mL1.0gmL1122.4Lmol解得V(NH3)378L,故1体积水吸收378体积的氨气可制得上述氨水。
2、注意溶液的体积
主要注意两点:一是不能用水的体积代替溶液的体积;二是当题设未给出溶液的密度时,可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释),认为其和为溶液的总体积;当给出密度后则需通过密度进行换算求溶液的体积。
例2:在100g浓度为18molL1、密度为gmL1的浓硫酸中加入一定量的水稀释成
103mLL10.915gmL19molL1的硫酸,则加入水的体积()
A.小于100mLC.大于100mL
B.等于100mL
100D.等于mL
解析:一些同学未考虑浓硫酸加水稀释后,溶液的密度会发生变化(减小),而直接将
100100x1溶液和水的质量加和求体积。设加入水的体积为xmL,则18,解得9x=100,导致错选B项。
设加入水的体积为ymL,由c1V1c2V2得:
18100y100201*,化简得浓1,即y解标准状况下氨气的体积为560L,即所得到氨水中溶质的质量分数:
560L122.4Lmol×100%=29.8%。w560L1000g17gmol122.4Lmol1(2)可用不同公式解答:
17gmol1c1000w29.8%1。1000mLL10.91gmL116.0molL1M17gmol(3)要注意将mL转化为L。根据公式c1V1c2V2,解得c20.16molL1。4、注意溶解度的影响
第一,物质的量浓度适合于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适合于过饱和溶液(溶质未溶解完全);第二,注意一些典型问题,如Ca(OH)2的溶解度情况及气体物质在溶液中的溶解问题等。
例4:将12.6g无水亚硫酸钠固体加入100mL8molL1的硫酸中以制取SO2气体,反应完全后,若溶液中+4价硫元素的物质的量浓度为0.2molL1,假定溶液的体积不变,忽略溶液及导管中的气体体积。求:(1)溶液中硫元素的质量。(2)收集到SO2气体的体积。(3)溶液中Na和H的物质的量浓度(不考虑弱电解质的电离)。
解析:本题涉及SO2气体在溶液中的溶解问题,只有SO2在水中溶解量达到饱和后,才有气体逸出,因此,在计算收集到的气体体积时要减除溶解量。根据题意有以下关系量:
Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O
0.1mol0.8mol(过量)0.02mol(溶解量)(1)m(S)(0.8mol0.02mol)32gmol126.24g。(2)V(SO2)(0.1mol0.02mol)22.4Lmol11.792L。(3)c(Na)20.1mol0.7mol2molL1,c(H)214molL1。0.1L0.1L5、注意密度变化规律
在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变化对溶液物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。
例5:若以w1和w2分别表示浓度为amolL1和bmolL1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水小)()
A.2w1w2
B.2w2w1
C.w22w1
D.w1w22w1
解析:设溶液的体积为VL,密度为gmL1,溶质的摩尔质量为Mgmol1,质量分数为w,物质的量浓度为cmolL1。根据溶液物质的量浓度的表达方式不同,但其溶质的量不变,有VL×103mLL1gmL1w13w,即。VLcmolLc101MMgmol依题意有a1031w1w,b10322,因2a=b,所以有21w12w2,又由于氨水的密1717度比纯水小,且浓度越大,密度越小,即21,代入上式w22w1。故答案为C项。6、注意实验情景
在计算溶液配制或溶液稀释等问题中溶液物质的量浓度时,一要注意不能把水的体积当作溶液的体积;二是在配制溶液时,要注意容量瓶规格与实际配制溶液体积的关系。
例6:实验室需用480mL0.1molL1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是()
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液解析:一些同学通过
计算,得溶质的质量
m(CuSO4)0.1molL10.48L160gmol1
7.68g,选A项;也有一些同学选C项,这里包含两个错误:一是用500mL容量瓶
进行配制时,溶质的质量应满足500mL容量瓶的需求;二是错把溶剂的体积当作溶液的体积,正确情况应该是“称取8.0g硫酸铜(或12.5g胆矾),加水至500mL。”故答案为D项。
7、注意物质与其组成微粒的关系物质与其组成微粒的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分析。组成微粒的某量=对应物质的某量×物质组成中该微粒的数目。此类问题在近几年高考中出现频率较高,需引起注意。
例7:今有300mL0.1molL1Na2SO4溶液、200mL0.1molL1MgSO4溶液和
100mL0.1molL1Al2(SO4)3溶液,这三种溶液中SO24的浓度之比为()
A.1:1:1B.3:2:1C.3:2:3D.1:1:3
解析:本题易错选A项或C项,错选A项是对物质与其组成微粒的关系把握不准造成的;错选C项是因为审题不仔细,有些同学看到浓度、体积就想到求物质的量,将题设数
据分别相乘,再比较得到C项,而未细看题目要求。本题是要计算SO24的浓度之比,审题
仔细后,很容易得到答案为D项。
【模拟试题】
1.取100mL0.3mol/L和300mL0.25mol/L的硫酸溶液,混合后稀释到500mL,则得到的混合溶液中H离子的物质的量浓度为()
A.0.21mol/LB.0.56mol/LC.0.42mol/LD.0.26mol/L
2.已知1.0L盐酸和硫酸的混合液中含有0.1mol的Cl和0.2molSO4,则此溶液中H离子的浓度为()
A.0.1mol/LB.0.2mol/LC.0.5mol/LD.1mol/L
3.某Al2(SO4)3溶液VmL中含有agAl,取出V/4mL溶液稀释成4VmL后,SO4的物质的量浓度为()A.125a/54VmolLB.125a/36VmolLC.125a/18VmolLD.125a/VmolL4.已知25%氨水的密度为0.91g.cm,5%氨水的密度为0.98g.cm,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是()A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.无法估算
5.某温度下,将150mL溶质质量分数为22%的硝酸钠溶液中加100g水稀释,溶液中溶质的质量分数变为11%,求原溶液的物质的量浓度是多少?
6.实验室使用的浓盐酸的质量分数一般为36.5%,密度为1.19gcm3。若要配制该浓度的盐
--3-3-1-1-1-13+2--2-+
+酸1.00L,需多少升标准状况下的HCl气体溶解在其中?
7.为测定苛性钾(KOH)的纯度,取样品0.5600g溶于水配制成1L溶液,取此溶液25.00mL,用去0.0050mol/LH2SO4溶液24.00mL,恰好反应完全,则苛性钾的纯度为(杂质不与酸反应)多少?
8.将标准状况下的aL氯化氢气体溶于1000克水中,得到盐酸的密度为bg/ml,则该盐酸的物质的量的浓度是多少?
9.在标准状况下,将盛满氯化氢气体的试管倒置于水中,当试管中充满水时立刻取出,则此时试管中溶液的物质的量浓度约为多少?10.常温下,将质量分数为14%的NaCl溶液20g与质量分数为24%的NaCl溶液30g混合,
3得到密度为1.15g/cm的混合液。计算(1)该混合溶液中氯化钠的物质的量浓度
(2)在1000g水中溶解多少molNaCl,才能使其物质的量浓度恰好与上述混合液的物质的
量浓度相等?
物质的量小结
一.以物质的量为核心的换算关系
(1)NA、M、Vm、C四个定义式的含义及相互换算关系:
(2)与物质的量有关的物理量知识总结
二、四个定义公式:1、NA=N(B)÷n(B)例1、m克NH3含有a个氢原子,求阿佛加德罗常数
2、M(B)=m(B)÷n(B)例2、m克Na2RO3含有a个钠原子,求Na2RO3的摩尔质量
3、Vm=V(气体)÷n(分子)例3、在标准状况下,m克H2R气体中含有a个氢原子,求H2R的摩尔质量和体积
3、C(B)=n(B)÷V(溶液)例4、m克Na2CO3溶于V升水中,所得溶液的密度为1.2g/ml。求所得溶液的质量分数和物质的量浓度
例5、在标准状况下,500mlHCl气体溶于V升水中,所得溶液的密度为ρg/ml。求所得溶液的质量分数和物质的量浓度
三、一个定律多个推论:1、阿佛加德罗定律:
同温同压下,相同体积的任何气体,含有的分子数相同。2、阿佛加德罗定律的推论:
(1)同温同压下,气体的体积之比等于气体的分子数之比,也等于气体分子的物质的量之比
(2)同温同压下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比(即相对密度)
(3)同温同体积下,气体的压强之比等于气体的分子数之比,也等于气体分子的物质的量之比
3、对同一种物质:
物质的质量之比=物质的量之比=物质的分子数之比4、同温同压下,对同一种气体物质:
物质的质量之比=物质的量之比=物质的分子数之比=气体的体积之比5、对混合物的计算:(1)M(混)=m(混)÷n(混)n(混)=m(混)÷M(混)
例6:N2和H2气按体积比为1:2混合,求该混合气体的平均摩尔质量
(2)Vm=V(混气体)÷n(混分子总数)V(混气体)=n(混分子总数).Vm
例7:在标准状况下,N2和H2混合气体的密度为0.67g/L。求该混合气体中N2和H2的体积比
【模拟试题】
1、设NA为阿佛加德罗常数,下列说法正确的是()(1)1.6gNH2-离子含有的电子数为NA
(2)62gNa2O溶于水所得溶液中含O2-NA个
(3)16g氧气和16g臭氧含有的原子数目都是NA(4)18g水所含的电子数为8NA
(5)22.4L氯气所含的原子数为2NA
(6)醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量在数值上相等(7)2.3g钠由原子变为离子时,失电子数为0.1NA(8)18g重水所含的电子数为10NA(9)28g氮气所含的原子数为NA
(10)20℃、1atm时,11.2L氧气所含的原子数为NA(11)22.4L氖气中所含原子数为NA
(12)标况下,VL水含有的氧原子个数为(13)4℃时,5.4mL水所含的水分子数为0.3NA
(14)从任何金属盐溶液中沉淀出1mol金属原子所需的电子数为NA(15)标况下22.4LH2所含的中子数为2NA(16)2L1mol/LK2SO4溶液中离子总数为3NA
(17)HCl气体的摩尔质量等于NA个氯气分子和NA个氢气分子的质量之和(18)121gCF2Cl2(氟利昂)所含氯原子数为2NA
2、三个容积不相同的密闭容器分别装满CO2、O2、N2三种气体,当这些容器内的气体温度和密度都相同时,这三个密闭容器内压强由大到小的顺序是()A、P(CO2)>P(N2)>P(O2)B、P(CO2)>P(O2)>P(N2)C、P(N2)>P(O2)>P(CO2)D、P(O2)>P(N2)>P(CO2)3、由CO2、H2、CO组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同,这该混合气中CO2、H2、CO的体积比是()
A、29:8:13B、21:1:14C、13:8:29D、26:16:17
4、甲、乙、丙三种不同浓度的稀H2SO4,分别跟等物质的量的Al、KHCO3和K2CO3刚好完全反应完全,所耗去甲、乙、丙三种酸的体积比为1:2:3,则甲、乙、丙三种酸物质的量浓度之比应是()
A、1:1:1B、3:1:2C、6:2:3D、18:3:4
1412
5、由CO和CO组成的混合气与同温同压下空气(平均相对分子量为29)的密度相同,则下列关系正确的是()
1412
A、混合气中CO和CO的分子数之比为14:15
1412
B、混合气中CO和CO的物质的量之比为1:1
1412
C、混合气中CO和CO的质量之比为14:15
1412
D、混合气中CO和CO的密度之比为1:1
146、C是碳的一种同位素原子,NA为阿佛加德罗常数值,下列说法不正确的是()
14A、1/8molCH4分子所含中子数为NA
14B、7gC原子形成的石墨中所含质子数为3NA
14C、常温常压下,17g甲基(-CH3)所含电子数为8NA
14D、常温常压下,22.4L含C的二氧化碳中分子数大于NA
7、标准状况下某种氧气和氮气的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在标况下所占的体积(L)应是(NA为阿佛加德罗常数)()
8、下列叙述正确的是()
A、同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等
B、任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等C、1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
+D、等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H数一定相等9、下列说法不正确的是()
23A、硫酸的摩尔质量与6.02×10个磷酸分子的质量在数值上相等
2323
B、6.02×10个氮分子和6.02×10个氢分子的质量比等于14:1
23C、32g氧气所含的原子数目为2×6.02×10
23D、常温常压下,0.5×6.02×10个一氧化碳分子所占体积是11.2L10、NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A、9g重水所含有的电子数为5NAB、1molMgCl2中含有离子数为NA
C、7.1g氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NAD、1molC10H22分子中共价键总数为31NA
11、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升,则混和物中一定含有的金属是()A、锌B、铁C、铝D、镁12、将一定质量的Mg,Zn,Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8L(标准状况),原混合物的质量可能是()
A、2gB、4gC、8gD、10gD、1:2:6
13、下列各组中,两种气体的分子数一定相等的()A、温度相同、体积相同O2和N2B、质量相等、密度不等的N2和C2H4C、体积相等、密度相等的CO和C2H4D、压强相同、体积相同的N2和O2
14、质量相等的两份气体样品,一份是CO,另一份是CO2,这两份气体样品中,CO与CO2所含氧原子的原子个数之比是()
A、1:2B、1:4C、11:14D、11:28
215、用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO3和HCO3的浓度之比约是()
A、1:3B、1:2C、2:3D、3:2
16、常温常压下,某容器真空时质量为201.0g,当它盛满甲烷时质量为203.4g,而盛满某气体Y时质量为205.5g,则Y气体可能是()
A、氧气B、氮气C、乙烷D、一氧化氮
17、现有200mLH2SO4和Na2SO4的混合溶液,其中硫酸的物质的量浓度为1mol/L,硫酸钠的物质的量浓度为0.5mol/L。若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2mol/L和0.2mol/L的溶液,应加入55.8%的硫酸溶液(密度为1.35g/cm3)多少毫升?再加蒸馏水稀释至多少毫升?
18、100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42的物质的量浓度为多少?(对于浓度不超过1molL-1的稀溶液,混合时体积变化不大,可以作近似计算:用原溶液的体积相加得混合后的溶液体积)
-19、在含有Na2SO4和Fe2(SO4)3混合溶液中,测得Na+浓度为1mol/L,SO42的浓度为0.71mol/L,
其中硫酸铁的物质的量浓度为多少?
20、将0.65g锌加到50ml,浓度为1mol/L的盐酸中,计算:(1)S.P.T.下可生成多少毫升氢气?(2)若反应完成后,溶液的体积仍为50ml,这时溶液中的锌离子和氢离子的物质的量浓度各是多少?
21、在S.P.T.下,某气体的质量是1.825g,将它完全溶于水,制成500mL的某一元酸溶液,将此溶液分成相等的两份,取其中的一份加入含有杂质的碳酸钠(杂质不参加反应)1.44g,恰好完全反应,并产生0.28L的气体(S.P.T.)。试求:(1)碳酸钠的纯度;(2)一元酸溶液的物质的量浓度;(3)某气体的式量。
-氯气
【学习目标】
1、知道氯气的物理性质和化学性质2、理解氯水和漂粉精的消毒原理
【学习内容】一.氯气
学习元素及化合物知识,首先要明确,物质的结构决定物质的性质。氯原子最外电子层有7个电子,决定了它易得1个电子变成稳定结构,因此Cl2具有强氧化性。1.氯气的化学性质
(1)与金属反应,Cl2均作氧化剂,得电子变成Cl离子。金属都作还原剂失电子。变价金属铁、铜与Cl2反应都生成较高价态。
2Fe3Cl2点燃2FeCl3还原剂氧化剂氧化产物(Fe3)
还原产物(Cl)CuCl2点燃CuCl2还原剂氧化剂氧化产物(Cu2)
还原产物(Cl)(2)与非金属反应
Cl2与非金属除F、O之外,非金属均作还原剂被氧化,Cl2作氧化剂被还原。
H2Cl2点燃2HCl2P5Cl2(足量)点燃2PCl5(白色烟雾)2P3Cl2(不足量)点燃2PCl3(3)与水与碱反应
Cl2与水的反应属于自氧化还原反应中的歧化反应。在歧化反应中,不仅氧化剂与还原剂是
同一种物质,还必须是同种元素的中间价态物质。
011Cl2H2OHClHClO氧化剂还原剂不稳定,光照会分解放出氧气。HClO还原产物氧化产物
2HClO光照2HClO2
Cl2与碱溶液之间的反应也是歧化反应。方程式不用记忆。只要用碱去中和Cl2与水反应生
成的H就能写出生成产物。Cl和HClOCl22NaOHNaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O漂白粉
2、氯气的实验室制法(1)药品:浓盐酸和MnO2。或浓盐酸和KMnO4。(2)反应原理:用氧化剂(MnO2或KMnO4)氧化浓盐酸中的HCl而生成Cl2,发生的是氧化还原反应。
MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O
2KMnO2+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(3)发生装置:制取氯气时所用的MnO2为固态粉未,所用的浓盐酸为液态,且需要在加热的条件下才能反应。故制取氯气的发生装置使用的仪器主要有圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台、石棉网、酒精灯。(4)收集方法:因氯气的密度(约3.2g/L)比空气大,且能溶于水,故可用向上排空气法收集氯气。又因为Cl2难溶于饱和食盐水,所以也可用排饱和食盐水的方法收集氯气。(5)验满方法:①因Cl2是黄绿色气体,可观察到整个集气瓶内都已充满黄绿色气体,则已收集满氯气。②可在集气瓶口放一湿润的淀粉碘化钾试纸,若底纸变蓝则说明集气瓶内已收集满氯气。2KI+Cl2==2KCl+I2(I2遇淀粉变蓝色)(6)尾气的吸收:氯气不毒,为防止污染,多余的氯气可用碱溶液来吸收。一般用NaOH溶液吸收多余的氯气,而不用石灰水吸收,这是因为Ca(OH)2溶解度小,吸收氯气的能力小。注意:不能用水吸收多余的氯气,因为氯气不易溶于水。(7)氯气的净化:因为浓盐酸有挥发性,能挥发出氯化氢气,在加热时挥发加剧。因此,用MnO2与浓盐酸反应生成的氯气中常混有氯化氢气和水蒸气。为了得到纯净而又干燥的氯气应将气体先通入盛有饱和食盐水或水的洗气瓶,以除去氯气中混有的氯化氢气;再通过盛有浓硫酸的洗气瓶,以除去氯气中混有的水蒸气。然后再用向上排空气法收集,便可得到纯净而又干燥的氯气。由上列叙述可知,在实验室一套完整的制取氯气的装置如下图所示:
这是实验室制取气体的三种典型装置之一,它适用于固体和液体或液体和液体加热制取气体。除制取Cl2外,还可用于制取HCl、HBr等气体。一套完整的制取气体的装置,应当由四部分组成:
对于这套制取气体的装置,一定要认识各仪器并准确叫出名称,还要明确各装置的作用、原理及注意事项。A分液漏斗,用来往烧瓶中加浓盐酸B圆底烧瓶,MnO2与浓盐酸发生反应的反应器。加热时要垫上石棉网。甲洗气瓶,内盛饱和食盐水。乙洗气瓶,内盛浓硫酸。丙集气瓶,收集Cl2,进气管伸入瓶底。丁尾气吸收装置,内盛NaOH溶液。3.氯气用途
氯气的性质决定了氯气的用途。Cl2具有强氧化性,Cl2与H2O反应生成的H氧化能ClO力更强。因此Cl2用于杀菌消毒,漂白以及处理工业上具有还原性物的废水(含H2S或含酚、氰化物等)。
【知识详解】氯水的多重性
(1)新制氯水的成分与长期放置的氯水的成分新制氯水的成分:
Cl2H2OHClHClOHClHClHClOHClO(*H2OHOH)
注:“→”号式只存在生成物;“”号式前后物质共存。
l、HO、HClO新制氯水的成分为:分子:C(三分子)22离子;H(四离子)、Cl、ClOO、H长期放置的氯水;由于HClO分解,这长期放置的氯水已变成HCl水溶液,Cl2全部反应掉,即盐酸,则所含成分为:HC、l、OHH、O2(2)氯水是一种常见试剂,围绕氯水而出现的各类问题也较多。因为氯水成分比较复杂,一时抓不住要点,答题时常感困惑,错误较多,对于什么情况下考虚Cl2的性质,什么情况下考虑HClO的性质,什么情况下考虑H、Cl的性质,很多同学拿不准,下面针对这个问题作一分析:
1考虑氯气的性质:
新制氯水中存在着大量Cl2分子,Cl2是新制氯水的主要成分,为了方便,有时实验室中常用氯水代替Cl2,如将新制氯水滴加到淀粉碘化钾溶液中和通入Cl2的效果一样,都是Cl2分子将I氧化成I2使淀粉变蓝。
31Br、FeCl、HSaSO、SO、HSO。类似的还有K,但NCl2KI2KClI222322322l2和HO等与氯水的反应,C2都参加反应。
2考虑HClO的性质
HClO表现有三性:见光受热分解的不稳定性、强氧化性及极弱的酸性,出题多考查不稳定性和强氧化性。如不稳定性有:将新制氯水光照有何现象?长期放置的氯水跟新制氯水成分有何不同?关于强氧化性的有:为什么Cl2能用于自来水的消毒?为什么氯水能漂白?为什么将石蕊试液滴加到新制氯水中先变红后又褪色了?
3考虑H的性质:
aHCO、CaCO将N等加入到新制氯水中有何现象;要考虑盐酸电离出的H跟33NaHCO、CaCO等发生反应产生CO2气体。33NaHCO3HClNaClCO2H2OCaCO32HClCaCl2CO2H2O
再如将石蕊试液滴加到新制氯水中为什么变红等,需考虑H的性质。
4考虑Cl的性质:
向新制氯水中滴加AgNO3溶液有何现象?这个问题需考虑Cl的性质,
AgClAgCl(AgNO3HClAgClHNO3)产生AgCl的白色沉淀。
注意:AgClO不是沉淀。注意:氯水与液氯的区别含有微粒类别制法保存氯水Cl2HO、Cl、HClO、H、Cl、ClO、OH22液氯混合物把氯水通入水中棕色瓶冷暗处纯净物氯气经加压或降温钢瓶【疑难解答】
aCl、NaClO、NaClO某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到N的混合液,经测3aOHlO与ClO3的离子数之比为1:3,定C则Cl2与N溶液反应时被还原的Cl元素与被氧
化的氯元素的质量比为()
A.21:5B.11:3
C.3:1
D.4:1
解析:Cl2与N溶液在加热的条件下也能歧化为+5价氯NaClOaOH3和1价氯。
写出并配平下列两个歧化反应方程式:
Cl22NaOHNaClNaClOH2O153Cl26NaOH5NaClNaClO33H2OlO离子数的3倍,因此要将后边的方程NaClO3电离出的ClO3数是NaClO电离出的C式系数扩大3倍。
9Cl218NaOH15NaCl3NaClO39H2O
反应中被还原的氯元素是指作氧化剂得电子的氯元素,反应后必然变成NaCl中的Cl离子。反应中被氧化的氯元素是指作还原剂失电子的氯元素,反应后必然要变成NaClO(ClO)和N。因此被还原的氯元素与被氧化的氯元素的质量比应为两方程式中aClO3(ClO3)。NaCl系数之和与NaClO与NaClO115):(134):13系数之和比。(故D为正确选项。【例题分析】
例1.下列有关氯水的叙述中,正确的是()
l2和HOA.新制氯水中只含C2分子
B.新制氯水能消毒杀菌是因为其中含有Cl2有毒,能消毒、杀菌C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2D.氯水放置数天后酸性增强
解析:本题是通过氯水中含有氯气,以及少量Cl2与H2O反应生成的H这一知识点变ClO换形式进行发散思维。A.新制的氯水中还含有H分子。B.是H杀菌、消毒,而ClOClO不是Cl2分子。C.逸出的气体应为O2;由于氯水放置数天后H的分解,生成更多的盐ClO酸,所以酸性增强,需要注意的是即使H全部分解,由于氯水的浓度不大,得到的也ClO仅是很稀的盐酸。答案:D
例2.当不慎有大量Cl2逸出周围空间时,可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,该物质最适宜采用的是:
aOHBrD.NaClC.KaCA.NB.N2O3
解析:选择合适的物质时必须同时比较两个方面,一是要能够吸收氯气;二是本身无毒无腐蚀性,对人体无害,同时吸收氯气时的产物也应对人体无害。从以上两点可以得出(A)NaOH有腐蚀性;(B)NaCl不能吸收氯气;(C)生成Br2有毒;(D)综合考虑两个方面,NaC2O3可用。答案:D
例3.下列物质能使红墨水褪色的是()A.活性炭
B.二氧化碳
D.酸化了的NaClO溶液
C.NaCl溶液
O和NaCl溶液不能解析:通过比较:活性炭具有吸附作用,吸附色素而使红墨水褪色;C2使红墨水褪色;NaClO酸化后有HClO生成,HClO具有漂白性,使红墨水褪色。答案:D
例4.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:(1)将蒸馏烧瓶固定在铁架台上;
(2)把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度、固定铁圈放好石棉网;(3)用药匙向蒸馏烧瓶中加入M再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中;nO2,(4)检查装置的气密性;
(5)在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连结好导气管,最好的实验操作顺序是A.(2)(3)(4)(1)(5)B.(2)(1)(3)(5)(4)C.(2)(1)(5)(4)(3)D.(2)(1)(3)(4)(5)
解析:装置的安装顺序为“由下而上”,另外需注意的是,加入药品前检查装置的气密性,则这两点不难得出选C。答案:C
Cl2混合气体100mL(标准状况)例5.今有H,其中一种气体体积为45mL,另一种气2、体为55mL。光照使两种气体发生反应后,恢复到标态,气体体积为_________mL。为了证
Cl2有剩余,明反应后气体中H使气体通过10mL水,并使剩余气体干燥后恢复到标态,2和若:
(1)剩余_________mL气体,证明有________剩余,理由是:____________。(2)溶液有_______性质,证明有____________剩余,理由是:____________。
解析:由H2Cl22HCl,该反应前后气体分子数不变,在相同状况下,反应前后气体体积不变,所以反应后的体积不变仍为100mL;使反应后的气体通过水后,氯化氢全部被吸收,如果仍有10mL气体,说明H2过量,因为H2难溶于水,若氯气过量,溶于水后使溶液有漂白性。
答案:100mL(1)10mLH2H2难溶于水;
(2)漂白性Cl2Cl2与H2O反应生成具有漂白性的H。ClO【模拟试题】一.选择题:
1.经氯气消毒后的自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是()
A.NaOHB.AgNOaOlCl33C.N2S3D.A2.在密闭容器中盛H2、O2、Cl2混合气体,用电火花使三种气体恰好完全反应,冷至室温得液态产物质量分数为25.3%,则容器内原有H2、O2、Cl2的体积比为()A.6:3:1
B.9:6:1
C.10:6:1D.13:6:1
3.实验室制取氯气,常用排饱和食盐水的方法收集,原因是()A.可产生更多的氯气
B.只有饱和食盐水才能除去HCl杂质C.既能除去HCl,又能防止Cl2的溶解D.食盐水易得到
4.不能用Cl2跟金属单质直接化合制取的物质是()。A.AlCl3B.FeCl3C.CuCl2D.FeCl2
5.氯气通入石灰乳中得漂白粉,其主要成分是C,过量盐酸a(OH)3CaCl(ClO)nHO22和漂白粉作用生成Cl2的质量和漂白粉质量之比(可换算为百分比)称为“有效率”。现有一种漂白粉的“有效氯”为35%,若该漂白粉的组成和上述化学式相符,则式中n值应是()A.6.5B.8C.8.5D.106.下列关于氯水的叙述,正确的是().
l2和HOA.新制的氯水中只含有C2
B.新制氯水使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2D.氯水放置数天后,pH将变小
7.在标准状况下,aL氢气和氯气的混合气体经光照反应后,所得气体恰好使bmol完全转化为盐,那么a与b的关系不可能是()。NaOHaaaaA.bB.bC.bD.b
22.422.422.411.28.常用氯气给自来水消毒,某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是()。
A.石蕊B.硝酸银C.亚硫酸钾D.氯化镁9.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是()。A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥的有色布条C.将气体通入硝酸银溶液D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
10.实验室制取氯气的试管壁上沾附有M。nOnO2,除去沾附M2可用的试剂是()A.蒸馏水B.氢氧化钾溶液C.稀盐酸D.热的浓盐酸11.浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:
Ca()ClO4HCl(浓)CaClCl2HO2222用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是()。(1)CO2(2)HCl(3)H2O(4)O2A.(1)(2)(3)C.(2)(3)
B.(2)(3)(4)
D.(1)(4)
B.次氯酸不稳定,见光易分解D.其盐和弱酸发生复分解反应
12.可以证明次氯酸为弱酸的实验事实是()。A.次氯酸具有强氧化性C.可与强碱发生中和反应
二.加热某物质A生成无色气体B;往A分解后的固体物质中加入浓HO2S4继续加热则生成有刺激性气味气体C;加热MnO2与C的浓的水溶液则生成黄绿色气体D;气体E在D中燃烧发出苍白色火焰并生成C。
1.写出A、B、C、D、E物质化学式2.写出所发生反应的化学方程式。
三.常温下2KMnO416HCl2KCl2MnCl28H2O5Cl2若有36.5%的密度为
3的浓盐酸20mL,与足量K1.19g/cmMnO4完全反应可生成Cl2多少克?
氯化氢
[学习目标]
1.了解氯化氢的物理性质,理解并掌握氯化氢的实验室制法。
2.了解制取并收集气体的一般实验过程,学会相关实验的基本操作。[学习内容]
一、氯化氢的分子结构
氯化氢分子是由1个氢原子和1个氯原子共用一对电子形成的共价分子。因氯原子吸引电子能力比氢原子大,故电子对偏向于氯原子。二、氯化氢的物理性质1、无色,有刺激性气味的气体。2、极易溶于水。在标准状况下,1体积水约能溶解500体积氯化氢。用氯化氢可做喷泉实验。氯化氢的水溶液是盐酸,因此氯化氢在潮湿的空气中会形成白雾,这是氯化氢与空气中的水蒸气结合形成盐酸的小液滴所致。3、氯化氢的密度比空气的密度大。三、氯化氢的实验室制法1、药品:浓H2SO4和食盐(固体)。2、反应原理:用高沸点酸与低沸点酸的盐发生复分解反应来制取低沸点酸。或者说,用难挥发酸与易挥发酸的盐发生复分解反应来制取易挥发酸。浓H2SO4是高沸点酸,难挥发酸。盐酸是低沸点酸,易挥发酸。浓H2SO4与食盐发生反应的化学方程式为:
NaCl(固)+H2SO4(浓)微热NaHSO4+HCl
Na2SO4+HCl(500~600℃)NaHSO4(固)+NaCl(固)Na2SO4+2HCl(500~600℃)2NaCl(固)+H2SO4(浓)加热加热注意:①反应物的状态,一定要是NaCl固体与浓H2SO4反应才能生成氯化氢,若是NaCl溶液与稀H2SO4则不发生反应。②注意反应条件对产物的影响。反应物相同,反应时温度不同,所得产物也可能不同。浓H2SO4与NaCl固体的反应中,微热或不加热时生成NaHSO4和HCl气,加热到500~600℃时生成Na2SO4和HCl气。
3、发生装置:实验室制取氯化氢与制取氯气时,所用反应物的状态相同(都是固体与液体),且反应时都需要加热,因此制取氯化氢与制取Cl2的发生装置相同。
4、收集方法:因氯化氢密度比空气大,且极易溶于水,因此收集HCl气体只能用向上排空气法。
5、验满方法:
①当观察到集气瓶口有白雾出现时,可证明集气瓶内已收集满HCl气体。
②将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口附近,若蓝试纸变红时,证明已收集满HCl气体。③将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口,若有白烟(NH4Cl固体)生成,则证明集气瓶内已收集满HCl气体。
6、尾气吸收:可用水吸收多余的氯化氢气,但吸收装置与Cl2的吸收装置不相同。用水吸收多余的HCl气体或用水吸收HCl气制盐酸时,应加一个倒扣的漏斗,
如下图中的A所示:
AB这样,一方面扩大了HCl气体与水的接触面积,有利用HCl气体的充分吸收;另一方面,更得要的是可以防止倒吸。因为漏斗内容积较大,当漏斗内液面上升时,烧杯中的液面就会下降,漏斗口便脱离液面,由于重力的作用使漏斗内的液体又回落到烧杯内,从而防止了倒吸。凡极易溶于水的气体,如HBr、NH3等都可用这种装置来进行吸收。四、氯化氢与盐酸的比较1、组成:氯化氢是纯净物,只含有一种分子氯化氢分子。盐酸是氯化氢气的水溶
-液,是混合物,由H+、Cl、H2O等多种微粒组成。2、状态:氯化氢在常温下为气态。盐酸在常温下为元色液态。3、导电性:氯化氢无论在气态、液态、固态时均不能导电。盐酸中有自由移动的离子,因此盐酸能够导电。4、与石蕊试纸:氯化氢不能使干燥的石蕊试纸变红,但能使湿润的石蕊试纸变红。盐酸可使石蕊试纸变红。5、化学性质:氯化氢的化学性质不活泼,在高温下表现出还原性。例如:
4HCl+O22H2O+Cl2(地康法制Cl2)
500C-
CuCl2盐酸的化学性质活泼,溶于水氯化氢电离出H+、Cl,故盐酸具有酸类的通性,H+的氧
-化性及Cl的还原性。例如:HCl+NaOH→NaCl+H2O(酸性)
Zn+2HCl→ZnCl2+H2(氧化性)
MnCl2+2H2O+Cl2MnO2+4HCl(浓)加热(还原性)
【例题精选】:例1怎样用化学方法证明氯酸钾中含有氯元素?简述实验步骤、现象,并写出有关反应的化学方程式。
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解析:因为KClO3溶于水后发生电离:KClO3→K++ClO3,所以溶液中并无Cl,向溶液中加入AgNO3溶液也无沉淀产生(AgClO3可溶),无法检验出氯元素的存在。根据我们
-掌握的知识,只能先将KClO3分解,使KClO3中的氯元素转化成含Cl的化合物再加以检验即可证明。答:取少量氯酸钾固体加MnO2后加热,充分反应,待不产生气体后停止加热,冷却后将残留物溶于水过滤,弃去沉淀物,在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,再加少量稀HNO3,沉淀不消失,即说明原KClO3中含有氯元素。
2KClO3
2KCl+3O2
KCl+AgNO3→AgCl+KNO3例2如何利用氯酸钾与二氧化锰的混合物,通过适当反应来制取氯气?写出有关反应的化学方程式。解析:KClO3与MnO2的混合物充分加热后的残渣成分为KCl和MnO2,MnO2与浓盐酸共热可产生Cl2,但无浓盐酸,这时可利用KCl与浓H2SO4反应来制取即可达到目的。答:向KClO3和MnO2混合物充分加热分解后的残渣中加入浓H2SO4,共热,即可制出Cl2。
2KClO3
2KCl+3O2
2KCl+H2SO4(浓)MnO2+4HCl
K2SO4+2HClMnCl2+2H2O+Cl2
例3食盐和足量浓硫酸混和并加强热,将生成的气体用100毫升水吸收制成溶液,向该溶液中加足量硝酸银充分反应后,得沉淀28.7g,求食盐的质量。解析:据题意分析发生的反应首先生成的气体是氯化氢,溶于水则成盐酸,向该溶液加AgNO3溶液后生成的沉淀是AgCl,应根据有关反应方程式,利用起始物(食盐)与最终物(AgCl)之间的质量关系建立关系式求解,就可将多步反应的运算转化成一步计算,可简化其运算过程。解:设需食盐的质量为x
∵2NaCl+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl
HCl+AgNO3→AgCl+HNO3∴关系式NaClHClAgCl58.5143.5x28.7g58.5∶x=143.5∶28.7gx=11.7g答:略【模拟试题】:一、选择题:
1、氯化氢可以用浓硫酸作用于氯化物来制取,主要是因为浓硫酸是()A强酸B高沸点酸C脱水剂D强氧化剂2、浓硫酸可用来制取氯化氢是因为它是()A.强酸B.脱水剂C.干燥剂D.难挥发
3、把二氧化锰和食盐固体混合后,加入浓硫酸并进行加热,产生的气体是()A.O2B.Cl2C.HClD.H24、实验室制取下列各组气体时,所用气体发生装置相同的是()A.H2和O2B.Cl2和HClC.O2和Cl2D.H2和CO25、下列各气体中,能用排水法收集的是()A.CO2B.Cl2C.HClD.H26、能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的是()A.BaCl2B.KClO3C.NaClOD.氯水7、将37%的浓盐酸加热蒸发掉20g水,则盐酸的浓度()A.不变B.增大C.减小D.无法确定
8、氯化氢和盐酸的本质区别是()
A.氯化氢是气体,盐酸是液体
B.氯化氢不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红,盐酸能使干燥的石蕊试纸变红C.氯化氢是非电解质,盐酸是电解质D.氯化氢是纯净物,盐酸是电解质
9.实验室欲获得纯净干燥的氯化氢气体,应将制得的氯化氢通过()
A.水B.浓硫酸C.先水后浓硫酸D.先饱和食盐水后浓硫酸10、为了除去氯气中含有少量氯化氢气体,应使气体通过
A.浓硫酸B.NaOH溶液C.生石灰D.饱和的食盐水
11、有三种黑色粉末:炭粉、氧化铜粉、二氧化锰粉末,用一种试剂可将它们鉴别,这种试剂是()A.稀硫酸B.浓氢氧化钠溶液C.浓盐酸D.稀盐酸12、结晶氯化钙CaCl2xH2O2克投入到过量的硝酸银溶液中,得沉淀2.62g。则x值等于()A.2B.4C.6D.8
13、实验室用浓硫酸和氯化钠反应制取氯化氢气体。有人设计了安装实验装置的四步操作:在烧瓶上装好分液漏斗、接好导气管;把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰的高度确定铁圈的高度,之后放上石棉网;把烧瓶固定在铁架台上,烧瓶中放入食盐固体,向分液漏斗中加入浓硫酸,并将导管插入集气瓶中;检查装置的气密性。正确的操作顺序是()A.B.C.D.二、填空题:14、干燥的液氯可贮存在钢瓶里,而一旦液氯中混有水蒸气则钢瓶会很快被腐蚀。这是因为。15、实验室制取Cl2的装置为什么和制氯化氢的装置相同,检验Cl2集满的方法是,检验HCl气体集满的方法是,收集氯化氢气体时,常用向上排空气法,因为氯化氢。用水吸收氯化氢尾气时必须漏斗倒置在水面稍下,因为。氯化氢气体易进行—喷泉‖实验,可证明氯化氢气体。
16、有一种无色混合气体,可能含有NH3、Cl2、CO2、和HCl中的一种和几种。今做下列实验:①加入AgNO3溶液有白色沉淀;②倒入澄清的石灰水,无混浊现象;③把混合气体通过少量水后,再通过澄清石灰水,发现有白色沉淀产生。试推断该混合气体一定含有气体;一定没有。
17、今有H2、Cl2混合气体100mL(标况),其中一种气体体积为45mL,另一气体体积为55mL。光照使两种气体发生反应后恢复到标况,气体体积为mL.为了证明反应后气体中H2或Cl2有剩余,使气体通过10mL水,并使剩余气体干燥后恢复到标况,若:(1)剩余mL气体,证明有剩余;理由是
(2)溶液有性质,证明有剩余;理由是。
三、计算题:18、37%的盐酸为1.19g/cm3,假设常温、常压下24.45L氯化氢气体的质量是36.5g,这种盐酸相当于1L水中溶解多少升氯化氢?19、有17.75g氯气与1g氢气混合点燃爆炸,将生成的气体通入足量硝酸银溶液,求生成的沉淀质量为多少克?哪种气体有剩余?剩余多少克?
20.5.85g氯化钠与足量的浓硫酸及MnO2混和加热,逸出的氯气又与过量的氢气发生爆炸反应。爆炸后的气体溶于水中与过量的锌作用,问在标准状况下(0℃、1大气压)生成氢气多少升?(已知标准状况下,氢气的密度是1/11.
氧化还原反应【学习目标】
掌握氧化还原反应的原理及反应规律,以及氧化还原规律的应用。【学习内容】
1.氧化还原反应基础知识
质:有电子转移(即得失与偏移)实特征:反应前后元素的化合价发生变化化合价降低,得电子,被还原(发生还原反应)有关概念氧化还原反应念概及转化关系及:氧化剂还原剂还原产物氧化产物化性)(还原性)(氧转化化合价升高,失电子,被氧化(发生氧化反应)单线桥表示法表示电子转移的过程,箭号由失电子元素指向得电子元素,表示转移电子数时,无需“得”、有关概念“失”二字氧化还原反应及转化关系电子转移表示法双线桥表示法表示电子转移的结果,箭号连接变化前后的同种元素。表示转移电子数时,需标明“得”或“失”原则:氧化剂化合价降低总数还原剂化合价升高总数方程式配平步骤:“一标、二找、三定、四平、五查”即“标好价、找变化、定总数、氧化还原反应配系数、再检查”有关计算:关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,列出守恒关系式求解2.物质氧化性或还原性强弱的比较(1)由元素的金属性或非金属性比较
金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
单质的还原性逐渐减弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au对应阳离子的氧化性逐渐减弱
非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
单质的氧化性逐渐减弱F、Cl、Br、I对应阴离子的还原性逐渐减弱
(2)由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:
2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O(常温)
MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(加热)
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:K。同理,不同的还原剂与同一MnOMnO42氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。(3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。
32如2,根据铁被氧化程度的不同(FeC3l2FeCl,FeSFeSFe、Fe),23可判断氧化性:Cl2S。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。(4)根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物(5)根据元素周期律进行比较
一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。(6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
酸碱性:如中性环境中NO3不显氧化性,酸性环境中NO3显氧化性;又如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如还原性:N,氧化性:浓HNONOaMgAl3>稀H3。【知识详解】氧化还原反应中的几条基本规律。
(1)守恒关系:化合价升降总数相等,电子得失数目相等。
(2)元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。如硫元素:浓HS2O4中的S处于+6价,是最高价,只有氧化性;HSNaS2价,是最低价,只有还原性;SO2、2、2中的S处于NaO2S3中的S为中间价态+4价,既具有氧化性,又具有还原性。
(3)强氧化剂与强还原剂之间一般都能发生氧化还原反应。中学化学中常见的强氧化剂有浓H、SO、HNO、KMnO、Cl、Br、O、HClO、KClO、HO24342223222、SO2等。S、FeNa2O2、O3等;常见的强还原剂有活泼金属单质、C、H2、CO、H2(4)同一氧化还原反应中,反应物与生成物间氧化性与还原性强弱对比的一般规律是:氧化性氧化剂>氧化产物;还原性还原剂>还原产物。
即强氧化剂和强还原剂生成弱氧化剂和弱还原剂。
(5)金属单质还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱;非金属单质氧化性越强,其对应阴离子的还原性越弱。
(6)氧化还原反应中,元素以相邻价态间的转化最易发生;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。【典型例题】
例1.制备氰氨基化钙的化学方程式为
CaCO32HCNCaCN2COH2CO2,在反应中()
A.氢元素被氧化,碳元素被还原B.HCN既是氧化剂又是还原剂
C.CaCN2是氧化产物,H2是还原产物D.CO为氧化产物,H2为还原产物
解析:本题考查氧化还原反应的有关概念。解题时要仔细分析反应物和生成物的分子式,正确标出化合价,然后根据“价升高失电子还原剂氧化反应氧化产物;价降低得电子氧化剂还原反应还原产物”确定有关概念。(注意生成物CO2中碳元素来自CaCOCaCO32HCNCaCN2COH2CO23,它的化合价在反应前后没有发生变化),即氢元素化合价降低,碳元素化合价升高,故HCN既是氧化剂又是还原剂,CaCN2是氧化产物,H2是还原产物。答案:B、C。
点评:此类结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题,其解题方法是:找变价判类型分升降定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应(如本题反应物均含有碳元素),必须弄清它的变化情况。
例2.对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:
12402CrO3(红色)3C2H5OH3H2SO4Cr2(SO4)3(绿色)3CH3CHO6H2O
被检测的气体成分是_____________,上述反应中氧化剂是______________,还原剂是___________。
解析:氧化还原反应有关概念的确定都是从分析元素化合价有无变化及其升降情况入手,有机反应也不例外。本题的关键是如何确定有机物中各元素的价态,通常的处理方法是:把H、O的价态分别定为+1、,碳元素价态可变,其价态根据化合物中2(即它们的价态不变)
化合价的代数和为零进行推算,据此有:
,显然CHOCHO(CHOH)CHO(CHCHO)25H是还原剂。由于2625243,故CrO3是氧化剂。CrOCr(SO)3243答案:CHOHCrOHOH253C25点评:本题也可依据氧化还原反应的规律进行推理得解,即:在CrO、HSO324两反应物中,只有C中必r的化合价降低,而任何氧化还原反应中元素的化合价有升有降,故CHO25H含化合价升高的元素,CHO是还原剂。25H例3.下列叙述正确的是()
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质解析:本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。
A.含金属元素的离子不一定是阳离子。如A等。A正确。lO、CrO、MnO2274B.物质的氧化性、还原性与元素的价态有关。一般地,处于最低价态的元素不能再得
22163l、S等;处于最高价态的元素不能再失电子,只有电子,只有还原性,如金属单质、C、HCl氧化性,如Fe、Cu、Ag等;处于中间价态的元素,如S2、2等既有氧化性
又有还原性,当遇强氧化剂时,它做还原剂,当遇强还原剂时,它做氧化剂,如
32201*2NaSNa2S,S是氧化剂,SO2加热SO2,S是还原剂,B不正确。
C.元素处于化合态,其价态本身有高、低价态之分,所以从化合态变为游离态,其价态可能是从高价态降为0价,也可能是从低价态升为0价,如
201*FeCuSO4FeSO4Cu和Cl22NaBr2NaClBr2,因此该元素可能被还原,
也可能被氧化。C不正确。
D.金属阳离子被还原,只表明金属阳离子的化合价降低,其产物不一定是单质,如高价金属阳离子被较弱的还原剂还原时,可被还原成低价态的金属阳离子:
3222FeCu2FeCu。D正确。
答案:A、D。
点评:解此类有关概念辨析的试题应遵循“理解概念抓实质”的原则,若是再辅以具体实例,会使抽象的问题具体化,其判断结果更具有可靠性。
例4.已知I、和H2OFe、SO2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为222。则下列反应不能发生的是()SOIHOFe222A.2Fe32SO22H2O2Fe2SO44H
B.I2SO22H2OH2SO42HIC.H2O2H2SO4SO2O22H2OD.2Fe2I22Fe32I
解析:解题时可先假设各选项反应均能发生,推出选项中相应微粒还原性的强弱顺序,然后对照已知微粒还原性强弱顺序,从而确定反应能否发生。
由还原性强弱顺序的判断规律可知,各选项有关微粒还原性强弱顺序为:A.SOFe;2B.S;D.F,C、DeI,对比SOOIHOFeOSO2I;C.H222222与此相违背,故C、D反应不能发生。答案:C、D。
点评:氧化还原反应能否发生,其规律是:强氧化剂+强还原剂弱氧化剂+弱还原剂,或者说氧化性、还原性体现“以强制弱”的原则。
例5.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()(1)H2SO3I2H2O2HIH2SO4(2)2FeCl32HI2FeCl22HClI2
(3)3FeCl24HNO32FeCl3NO2H2OFe(NO3)3A.HSOIFeNO23B.IFeHSONO23C.FeIHSONO23D.NOFeHSOI232222222解析:本题是根据物质氧化性或还原性强弱的规律解题。在同一氧化还原反应中,氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物,还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧化剂>氧化产物,概
SOHI,由(2)可知还原性括为:左>右。据此规律,由反应式(1)可知还原性H23HIFeCleClNO。综合(1)(2)(3)得:2,由(3)可知还原性F22HSOIFeNO。23答案:A
点评:根据氧化还原反应,判断有关微粒的氧化性、还原性的强弱是化学中的一条重要规律的应用,也是高考考查的热点知识。【模拟试题】
1.对于反应X,下列说法正确的是eF2CHCHCH2CHCHCHFXe432322()
A.XeF4被氧化
B.C是还原剂HCHCH32D.XeF4既是氧化剂又是还原剂
C.该反应是非氧化还原反应
HNHHNH2.对于反应322的正确说法是()
A.属于置换反应C.NH3是还原剂
B.H是还原剂
D.H2既是氧化产物又是还原产物
3.常温下,在下列溶液中发生如下反应:(1)16H10Z2XO42X(2)2A225Z28H2O
B22A32B
(3)2BZ2B22Z由此判断,下列说法错误的是()A.反应Z22A22A32Z可以进行
B.Z元素在(1)(3)反应中均被还原
C.氧化性由强到弱顺序是XOZBA42223D.还原性由强到弱顺序是ABZX4.今有下列三个氧化还原反应:
(1)2FeCl32KI2FeCl22KClI2(2)2FeCl2Cl22FeCl3
2(3)2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O
若某溶液中有Fe和I共存,要氧化除去I而又不影响Fe和Cl,可加入的试剂是()。A.Cl2
B.KMnO4
C.FeCl3
D.浓盐酸
22、b、c、d、e5.a五种物质,它们是硫及其化合物,已知在一定条件下有如下转化关系
(未配平):
abcHO2dbcHO2
cebH2OcIHOdHI22则这些物质中硫元素的化合价或平均化合价由低到高的顺序是()
、b、c、d、eA.a、b、a、c、dC.e
原子质量为()A.
、c、a、b、eB.d、a、c、e、dD.b
6.bg某金属与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和ag氢气。则该金属的相对
2baB.
3b2aC.
3baD.
a3b7.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:
322FeFe;MnOMn;Cl2Cl;HNONO422如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()A.Fe
3B.MnO4
C.Cl2
D.HNO2
aCl、NaClO、NaClO8.某温度下,将Cl2通入N溶液中,反应得到N的混合液,aOH3经测定C溶液反应时被还原的氯元素与aOHlO与ClO3的浓度之比为1:3,则Cl2与N被氧化的氯元素的物质的量之比为()A.21:5
B.11:3
C.3:1
D.4:1
9.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是()A.NO2
nB.NO
2C.N2O
D.N2
n210.R2O若反应后R2OnOn氧化为M8离子在一定条件下能把M4,8转化为RO4。又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,有关叙述正确的是()。A.n值为2B.n值为3
C.氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2:1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:5二.填空题:
1.在氧化还原反应中,氧化剂____________电子,发生的反应是_________反应,还原剂__________电子,发生的反应是_________反应。铁与氯气的反应方程式为__________,生
成物中的铁是_______价,铁与盐酸的反应方程式为_________,生成物中铁是_____价,事实证明氯气的氧化性比盐酸的氧化性(强、弱)__________。
2.在F几种微粒中,只有氧化性的是________,只有e、Fe、FeC、l、Cl、Na2还原性的是__________,既有氧化性又有还原性的是_________。
3.在2反应中,氧化剂是_____,KMnO162HClKClM2nCl58ClHO4222氧化产物是________,氧化产物与还原产物质量之比为_________,被氧化与未被氧化的
23HCl的质量之比为_______,电子转移的总数为_____,若有7.3gHCl被氧化,产生Cl2的
质量为________g。
4.历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2作催化剂,在450C时用空气中氧气跟氯化氢起反应制得氯气。(1)写出反应的化学方程式___________(2)此反应所属的基本反应类型为_____________(3)由此反应可知氧化性_____强于________。
11.智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘,其化学方程式为:2NaIO5NaHSO3NaHSO2NaSOIHO3342422(1)反应中______元素被氧化,__________是氧化剂(2)用短线标出电子转移方向和总数。
(3)反应产物中,所得氧化产物与还原产物质量之比为________。
12.某强氧化剂XO(OH)2被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原24个XO(OH)2离子到较低价态,需用含60个SO3离子的溶液,那么X元素的最终价态为________。三.书写化学方程式(标出电子转移的方向和数目,指出氧化剂、还原剂)1.是化合反应,也是氧化还原反应2.是分解反应,也是氧化还原反应3.不属于四种基本反应类型的氧化还原反应4.有金属单质Cu参加的置换反应5.一种非金属单质还原一种氧化物6.一种氧化物还原另一种氧化物
氧化还原反应反应方程式配平
[学习目标]
1.氧化还原反应方程式的配平原则。
22.掌握配平氧化还原反应方程式的一般步骤。[学习内容]
一、氧化还原反应的配平依据:
1.化合价升降规律:氧化剂得电子总数跟还原剂失电子总数必相等,表现在化合价上就有被氧化元素化合价升高的价数必定跟被还原元素化合价降低的价数必定相等。
2.质量守恒定律:任何化学反应前后,各元素原子个数必定守恒。二、配平的一般步骤:
(1)找出反应前后化合价发生变化的元素;(2)分析各变价元素的化合价升、降的价数;
(3)以化学式为单位,求出化合价升、降价数的最小公倍数,使有关元素的化合价升、降总价数相等。
(4)用观察法配平其它元素的化学计量数。
(其中1、2、3是为了保证电子得失数相等,第4步是保证反应符合质量守恒定律)三、例题配平下列方程式
1.标价态观察分析并标出发生氧化反应和还原反应的各元素反应前后的化合价。
CHNO3NO2CO2+H2O
2.列变化标出反应前后元素化合价的变化情况
化合价升高4
0544CHNO3NO2CO2+H2O
化合价降低1
3.令相等,配计量数找它们的最小公倍数,这样就可使化合价升高和降低的总数相等。
化合价升高4
0544C4HNO34NO2CO2+H2O
化合价降低1×4
4.观察配平,单线变箭头
0544C4HNO3→4NO2CO2+H2O
但有时候,对于氧化还原反应中的反应物来说,只有一部分参加了氧化还原反应,此..................................时,应先用化合价升降法确定氧化剂或还原剂的化学计量数,然后再将没有参加氧化还原...................................反应的原子(或原子团)数加到有关氧化剂或还原剂的化学计量数上。..............................[例题]配平铜与稀硝酸反应的化学方程式。
化合价升高2×3
5005
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