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文檔簡介
1、高中化學復習知識點1 高中化學所有知識點整理 一.中學化學實驗操作中的七原則 掌握下列七個有關操作順序的原則,就可以正確解答“實驗程序判斷題”。 1.“從下往上”原則。以Cl2實驗室制法為例,裝配發生裝置順序是:放好鐵架臺擺好酒精燈根據酒精燈位置固定好鐵圈石棉網固定好圓底燒瓶。 2.“從左到右”原則。裝配復雜裝置應遵循從左到右順序。如上裝置裝配順序為:發生裝置集氣瓶燒杯。 3.先“塞”后“定”原則。帶導管的塞子在燒瓶固定前塞好,以免燒瓶固定后因不宜用力而塞不緊或因用力過猛而損壞儀器。 4.“固體先放”原則。上例中,燒瓶內試劑MnO2應在燒瓶固定前裝入,以免固體放入時損壞燒瓶。總之固體試劑應在固
2、定前加入相應容器中。 5.“液體后加”原則。液體藥品在燒瓶固定后加入。如上例中濃鹽酸應在燒瓶固定后在分液漏斗中緩慢加入。 6.先驗氣密性(裝入藥口前進行)原則。 7.后點酒精燈(所有裝置裝完后再點酒精燈)原則。 化學反應及其能量變化化學反應及其能量變化總結核心知識氧化還原反應核心知識一、幾個基本概念1.氧化還原反應:凡有電子轉移的反應,就是氧化還原反應.表現為元素的化合價發生變化.2.氧化反應和還原反應:物質失去電子的反應(體現為元素化合價有升高)是氧化反應;物質得電子的反應(體現為元素化合價降低)是還原反應.3.氧化產物和還原產物:還原劑在反應中失去電子后被氧化形成的生成物為氧化產物.氧化劑
3、在反應中得電子被還原形成的生成物為還原產物.4.氧化性和還原性:物質在反應中得電子為氧化劑,氧化劑具有氧化性;物質在反應中失電子為還原劑,還原劑具有還原性.各概念間的關系為:二、氧化還原反應的分析表示方法雙線橋法:例1 它表示反應中電子得失情況和結果.線橋由反應物指向生成物的同一元素上.單線橋法例(上例) 它表示反應中電子轉移情況.線橋由還原劑失電子元素指向氧化劑的得電子元素.三、四種基本反應類型同氧化還原反應間的關系1.置換反應全都是氧化還原反應.2.化合反應和分解反應有一部分為氧化還原反應.3.復分解反應全都不是氧化還原反應.
4、四、元素的價態與氧化性、還原性的關系一般常見的處于最低價態的元素不能再得到電子,只具有還原性.例如一切金屬單質為O價Cl-1、S-2、O-2等,處于最高價態的元素 等不能再失去電子,只可能得到電子而具有氧化性.處于中間價態的元素,如 等既有氧化性,又有還原性,但還常以某一方面為主.如S、O2、Cl2以氧化性為主.五、氧化性、還原性強弱比較(1)氧化性:氧化劑氧化產物 還原性:還原劑還原產物注:氧化性還原性強弱的比較一般需依據氧
5、化還原反應而定.(2)根據金屬活動順序表判斷K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au(3)根據非金屬活動順序進行判斷六、氧化還原反應基本類型1.全部氧化還原型:變價元素的所有原子的價態物發生變化如:2H2+O2 2H2O Zn+2HCl H2+ZnCl2等2.部分氧化還原型:變價元素的原子只有部分價態發生變化如:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O3.自身氧化還原型,同一物質中不同元素發生價態改變如:2KClO3 2KCl+3O2 2H2O 2H
6、2+O24.歧化反應型:同一物質中同一元素發生價態的改變如:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O七、氧化還原反應的基本規律1.兩個守恒關系: 質量守恒和得失電子總數守恒.2.歸中律:即同種元素的不同價態反應遵循“可靠攏不相交”.離子反應 離子反應方程式核心知識一、電解質和非電解質1.電解質:在水溶液或受熱熔化狀態下能導電的化合物.非電解質:在水溶或受熱熔化狀態下不能導電的化合物.例1 CaO、SO3溶于水能導電,Fe能夠導電,它們是否是電解質?解析 CaO本是電解質,但不能說是因為它溶于水能導電才是電解質.溶于
7、水有以下反應:CaO+H2O=Ca(OH)2,此時為Ca(OH)2的導電;SO3本身不是電解質,溶于水有以下反應:SO3+H2O=H2SO4,此時為H2SO4的導電.電解質實際上指的是不與水反應,通過本身電離出自由移離子而導電的一類化合物.Fe不是化合物故不屬于電解質與非電解質之列.2.強電解質和弱電解質二、離子反應1.有離子參加的反應叫離子反應.離子互換型 (復分解反應型) 2.類型氧化還原型三、離子方程式1.用實際參加反應的離子的符號來表示離子之間反應的式子叫離子方程式.2.意義:離子方程式表示同一類型的所有的離子反應.3.書寫離子方程式的方
8、法:(1)“寫”:寫出正確的化學方程式(2)“拆”:把易溶且易電離的物質拆寫成離子形式,凡是難溶、難電離,以及氣體物質均寫成化學式.(3)“刪”:刪去反應前后不參加反應的離子.(4)“查”:檢查離子方程式兩邊的原子個數是否相等,電荷總數是否相等.四、判斷離子方程式書寫是否正確的方法必須考慮以下五條原則:(1)依據物質反應的客觀事實.釋例1:鐵與稀鹽酸反應:2Fe+6H+=2Fe3+3H2(錯誤),正確的是:Fe+2H+=Fe2+H2.(2)必須遵守質量守恒定律.釋例2:Cl2+I-=Cl-+I2(錯誤),正確的是:Cl2+2I-=2Cl-+I2.(3)必須遵守電荷平衡原理.釋例3:氯氣通入Fe
9、Cl2溶液中:Fe2+Cl2=Fe3+2Cl-(錯誤),正確的是:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-.(4)氧化還原反應還必須遵守得失電子守恒原理.應注意判斷氧化劑和還原劑轉移電子數是否配平.(5)必須遵循定組成原理(即物質中陰、陽離子組成固定).釋例4:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:Ba+OH-+H+SO42-=BaSO4+H2O(錯誤),正確的是:Ba2+2OH-+SO42-+2H+=BaSO4+2H2O.五、判斷溶液中離子能否大量共存所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發生任何反應;若離子之間能發生反應,則不能大量共存.1.同一溶液中若離子間符合下列任意一個條件
10、就會發生離子反應,離子之間便不能在溶液中大量共存.(1)生成難溶物或微溶物:如Ba2+與CO32-、Ag+與Br-、Ca2+與SO42-和OH-、OH-與Cu2+等不能大量共存.(2)生成氣體或揮發性物質:如NH4+與OH-,H+與CO32-、HCO3-、S2-、HSO3-、SO32-等不能大量共存.2.生成難電離的物質:如H+與CO32-、S2-、SO32-、F-、ClO-等生成弱酸;OH-與NH4+、Cu2+等生成弱堿;H+與OH-生成水,這些離子不能大量共存.(4)發生氧化還原反應:氧化性離子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)與還原性離子(如S2-、I-、Fe2+、SO32
11、-等)不能大量共存.注意Fe2+與Fe3+可以共存;MnO4-與Cl-不能大量共存.2.附加隱含條件的應用規律:(1)溶液無色透明時,則溶液中肯定沒有有色離子.常見的有色離子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等.(2)強堿性溶液中肯定不存在與OH-起反應的離子.(3)強酸性溶液中肯定不存在與H+起反應的離子.化學反應中的能量變化核心知識1.化學反應中的能量變化(1)化學反應的基本特征有新的物質生成,常伴隨能量變化及發光、變色、放氣、生成沉淀等現象.(2)放熱反應和吸熱反應 有熱量放出的反應叫放熱反應;有熱量吸收的反應叫吸熱反應.原因:化學反應的特點是
12、有新物質生成,新物質與反應物質的總能量是不相同的,反應物與新物的能量差若以能量形式表現即為放熱和吸熱,若兩者能量比較接近,則吸熱和放熱都不明顯.實例 燃燒:C+O2 CO2 酸堿中和反應,金屬與酸的反應 Zn+2HCl ZnCl2+H2 CaO+H2O Ca(OH)2等為放熱反應吸熱反應實例:C+CO2 2CO H2+CuO Cu+H2O Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+8NH3+10H2O等2.燃燒通常講的燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發生的一種發光發熱的劇烈氧化反應.燃燒的條件有兩個.一是可
13、燃物與氧氣接觸,二是可燃物的溫度達到著火點.充分燃燒的條件:一是有足夠的空氣,二是跟空氣有足夠大的接觸面.不充分燃燒的危害:產生熱量少,浪費資源;產生污染物.化石燃燒包括:石油;天然氣;煤屬非再生能源.煤的充分利用及新技術的開發:新型煤粉燃燒機;煤的氣化和液化;轉化為水煤氣或干餾煤氣.堿金屬知識點一、堿金屬是典型的金屬元素族,主要內容有以下幾項:1、知識網:鈉核心知識一、鈉原子結構結構特點: .鈉原子核外有三個電子層,最外層只有一個電子,易失去一個電子變成鈉離子:Na-e-Na+,形成穩定結構.所以在化學反應中表現出強的還原性.二、性質1.物理性質:軟、亮、輕、低、導.(軟質軟,硬度小;亮銀白
14、色金屬光澤;輕密度小,比水輕;低熔點低;導可導電、導熱.)2.化學性質:強還原性,活潑金屬.與O2反應:常溫Na2O(白色固體)點燃或加熱Na2O2(淡黃色固體)與S反應:碾磨爆炸.與水反應:劇烈.現象:熔、浮、游、鳴、紅(滴入酚酞,溶液變紅) 與酸反應:非常劇烈,以致爆炸.與某些熔融鹽反應:可置換出某些熔融鹽中的金屬(如TiCl4等)與鹽溶液反應:實質是先與鹽溶液中的水反應,然后再發生復分解反應. 三、鈉的存在與保存1.元素在自然界的存在有兩種形態:游離態:以單質形式存在的元素.化合態:以化合物形式存在的元素.鈉的化學性質很活潑,在自然界里無游離態,只有化合態(NaCl、Na2CO3、Na2
15、SO4、NaNO3等)2.保存:因為常溫下金屬鈉能跟空氣中的氧氣反應,還能跟水、水蒸氣反應,所以金屬鈉保存在煤油或石蠟油中,主要是為了隔絕空氣和水.四、鈉的用途1.KNa合金用于原子反應堆作導熱劑.2.制備Na2O2.3.做電光源:高壓鈉燈.4.冶煉稀有金屬.五、重點難點解析1.鈉露置于空氣中的變化過程剖析切開金屬鈉置于空氣中,切口開始呈銀白色(鈉的真面目) 變暗(生成Na2O) 變白色固體(生成NaOH) 成液(NaOH潮解) 結塊(吸收CO2成Na2CO3·10H2O) 最后成粉末(風化).有關反應如下:4Na+O2 2Na2O
16、160; Na2O+H2O 2NaOH2Na+2H2O 2NaOH+H2 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O注意不可將碳酸鈉的生成用下式表示:Na2O+CO2 Na2CO3,這是不符合事實的.因為氧化鈉與水結合的能力比跟二氧化碳反應的能力強得多.2.鈉與水反應現象可概括為五個字:熔、浮、游、鳴、紅.熔是指鈉熔化成閃亮的小球.浮是指鈉密度小于水,浮于水面.游是指由于反應劇烈放出的氣體使“鈉球”在水面四處游動.鳴一是金屬鈉與水反應放出氣體發出“咝咝”
17、的聲音;二是指收集到的氣體點燃有爆鳴聲即反應放出H2.紅是指溶液加酚酞呈紅色,即生成氫氧化鈉.反應的化學方程式為:2Na+2H2O 2NaOH+H2該反應的實質是鈉與水中電離出來的H+發生的氧化還原反應.離子方程式為:2Na+2H2O 2Na+2OH-+H23.鈉與酸、鹽溶液的反應鈉與酸反應,實質上是鈉與酸電離出的H+反應,所以當金屬與酸溶液反應時,由于溶液中的H+主要來源于酸,因此鈉先與酸反應,若鈉是過量的則繼續與水反應.因為酸中H+濃度遠大于水中H+濃度,所以鈉與酸反應要比與水反應劇烈,以至發生燃燒或輕微爆炸.鈉與鹽溶液反應,實質上是鈉與鹽溶液中的溶劑水電離出的H+反應.所以在鹽溶液中,鈉
18、先與水反應生成氫氧化鈉,氫氧化鈉再與鹽溶液中的某些金屬陽離子或NH4+發生復分解反應.如:2FeCl3+6Na+6H2O2Fe(OH)3+6NaCl+3H22NH4Cl+2Na+2H2O2NH3·H2O+2NaOH+H2故鈉與鹽溶液反應,不能置換出鹽中的金屬.典型例題例1 學生甲和乙,對金屬鈉的色澤發生了爭議.甲說書本上講鈉是銀白色的,乙說他親眼看到鈉是暗灰色的.學生丙聽到他們的爭論后,從實驗室取了一小塊鈉,用很簡單的實驗證明了金屬鈉是銀白色的,并解釋了通常看到鈉是暗灰色的原因.丙怎樣進行實驗證明和解釋的?解析 學生丙將取出一小塊鈉放在玻片上,叫甲和乙兩人觀察
19、,看到確是暗灰色,丙又用小刀把鈉切開,里面的鈉是銀白色的.丙解釋:由于鈉的性質活潑,外面的鈉被氧化了,因此是暗灰色的. 例2 取5.4g由堿金屬R及其氧化物R2O組成的混合物,使之與足量的水反應,蒸干反應后的溶液,得8g無水晶體.(1)通過計算判斷是何種金屬?(2)混合物中R和R2O的質量各是多少克?解析 本題可采用極端假設法.即假設5.4g全為金屬單質;假設5.4g全為氧化物,推出R的原子量范圍,R的實際原子量應介于二者之間,從而推出該元素的名稱.(1)假設5.4g全為金屬單質,據(R的原子量設為a1)2R+2H2O 2ROH+H22a1
20、60; 2(a1+17)5.4g 8g a135.3假設5.4g全為氧化物 據(R的原子量設為a2)R2O+H2O 2ROH2a2+16 2(a2+17)&
21、#160; a2=10.75.4g 8g查表知R為鈉 R2O為Na2O(2)據2Na+2H2O 2NaOH+H2 Na2O+H2O 2NaOH46 80
22、160; 62 80m(Na) m(Na2O)得 m(Na)+m(Na2O)=5.4g m(Na)2.3gm(Na)+ m(Na2O)8g m(Na2O)3.1g評析
23、 通過計算求得原子量,由原子量確定是什么元素;極端假設是解混合物計算題常用的方法.例3 把一小塊金屬鈉暴露在空氣中,觀察到以下現象:金屬鈉表面逐漸變暗;過一段時間以后又逐漸變潮濕;再過些時候又轉變成白色固體;又過一段時間白色固體變成白色的粉末.寫出以上發生的各種現象的有關化學方程式.解析 金屬鈉為活潑金屬,極易被空氣中的氧氣氧化生成氧化鈉,所以表面逐漸變暗且無光澤.氧化鈉在空氣中溶于水,表面變潮濕而生成氫氧化鈉.氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳和水反應,生成碳酸鈉晶體,即含有10個結晶水的碳酸鈉.再過一段時間,含有結晶水的晶體風化失水,變成
24、粉末狀物質.答 4Na+O2 2Na2ONa2O+H2O 2NaOH2NaOH+CO2+9H2O Na2CO3·10H2ONa2CO3·10H2O Na2CO3+10H2O評析 該題要求寫出金屬鈉暴露于空氣中發生的一系列變化的化學方程式,實際考查的是鈉及鈉的化合物的化學性質.鈉的化合物引入:在初中學過 ,在這再學習 。本節教學目標:1.掌握Na氧化物和鈉的重要化合物的性質.2.通過Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性實驗,了解鑒別它們的方法.3.了解鈉的重要化合物的用途.本節教學的重點:的性質及其鑒別方法。本節教學難點:與 的反應。鈉所形
25、成的離子化合物是高考的重要內容,往往與有關計算結合在一起,考查計算和推理能力.核心知識一、鈉的氧化物 比較項目氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2化合價鈉+1、氧-2鈉+1、氧-1色、態白色固體淺黃色固體類 別堿性氧化物過氧化物(不是堿性氧化物) 化學性質與水反應Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2與CO2反應Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2與鹽酸反應Na2O+2HCl2Na
26、Cl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2穩定性Na2O<Na2O2漂白性/有轉化2Na2O+O2 2Na2O2用途/供氧劑、漂白劑二、鈉的碳酸鹽 比較項目碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗 名純堿、蘇打小蘇打色、態白色粉末白色細小晶體溶解性(水中)易溶可溶熱穩定性加熱不分解加熱易分解與NaOH不反應反應:HCO3-+OH-CO32-+H2O與澄清石灰水Ca2+CO32-CaCO3Ca2+OH-+HCO3-CaCO3
27、+H2O (少量)Ca2+2OH-+2HCO3-CaCO3+CO32-+2H2O (過量)與CO2及水Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3不反應與同濃度的鹽酸反應較快CO32-+2H+CO2+H2O很快HCO3-+H+CO2+H2O與CaCl2或BaCl2溶液Ca2+CO32-CaCO3或Ba2+CO32-BaCO3不反應(當再加氨水或NaOH溶液時,則有沉淀生成)相互轉化用 途用于制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業;洗滌劑發酵劑、滅火劑、醫用Na2CO3和NaHCO3都是白色固體,易溶于水.在常溫下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故往Na2CO3飽和溶液中通
28、入CO2會析出白色晶體.Na2CO3和NaHCO3與酸反應均放出CO2氣體,前者放出氣體的速度較慢.(1)向Na2CO3溶液逐滴滴入鹽酸,發生分步反應:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(1)NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O(2)把Na2CO3溶液逐滴加到鹽酸中,開始時鹽酸過量,則發生反應(1)、(2),即Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,開始就有氣體放出.若將鹽酸滴到Na2CO3溶液中,開始時Na2CO3過量,只發生反應(1)Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,無氣體,只有在Na2CO3全部轉化成NaHCO3后再滴加鹽酸才有氣體放出.故這一
29、實驗常用于不需外加試劑區別Na2CO3溶液和鹽酸.注:(1)Na2CO3和NaOH共存時,滴加HCl(或H+),HCl與NaOH完全中和后再與Na2CO3反應.(2)NaHCO3與HCl的反應比Na2CO3與HCl的反應劇烈:因為NaHCO3與鹽酸的反應一步放出CO2,而Na2CO3則需兩步(泡沫滅火器中,用NaHCO3和Al2(SO4)3作原料).(3)Na2CO3和NaHCO3可在一定條件下相互轉化:溶液中:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3固體中:N
30、aOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O三、聯合制堿法(侯氏制堿法)的工藝流程的反應原理為:飽和食鹽水 溶液 固體 Na2CO3NaCl+NH3+H2O+CO2 NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O注意:不能先通入CO2達飽和后再通入NH3,因為CO2在水中的溶解度很小(11),即使通入過量的NH3,所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少,這樣就無法制取NaHCO3.(5)碳酸鹽和碳酸氫鹽的鑒別:,使石灰水變渾濁,若要進一步鑒別需
31、加CaCl2或BaCl2.四、NaOH(1)氫氧化鈉的物理性質:白色固體,有強吸水性、易潮解,可作中性或堿性氣體的干燥劑,如干燥NH3、H2、O2、CO等,一般將氫氧化鈉和生石灰按一定比例混合制堿石灰.(2)化學性質:強堿、具有堿的通性.用NaOH溶液吸收SO2時:2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O(SO2適量)NaOH+SO2 NaHSO3(SO2適量)(3)制法:工業制法:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2制取少量時:Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH五、區別CO32-和HCO3-(1)當某溶液加鹽酸放出無色、無味的使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中含
32、有CO32-或HCO3-離子.(2)若需進一步確證是CO32-還是HCO3-,需取原試液滴加BaCl2溶液,如有沉淀則含有CO32-,若沒有沉淀,則含有HCO3-:CO32-+Ba2+ BaCO3.(3)區別Na2CO3和NaHCO3固體的方法:加熱法,有氣體產生的為NaHCO3,沒有氣體產生的為Na2CO3.(4)區別Na2CO3和NaHCO3溶液的特殊方法:逐滴加入鹽酸法,開始無氣體逸出的為Na2CO3,開始即有氣體逸出的為NaHCO3:HCl+Na2CO3 NaCl+NaHCO3,HCl+NaHCO3 NaCl+CO2+H2O.六.碳酸鹽的熱穩定性.(1)一價金屬碳酸鹽比二價金屬碳酸鹽穩
33、定.如:Na2CO3>CaCO3 NaHCO3>Ca(HCO3)2(2)正鹽比酸式鹽穩定.如:Na2CO3>NaHCO3七、Na2CO3、NaHCO3的鑒別.固體:加熱,將產生的氣體通入澄清的石灰水.溶液:加BaCl2溶液.八、Na2O2與CO2、H2O(氣)反應的差量問題.規律:CO2、H2O(氣)與過量的Na2O2反應,所得O2為同況下CO2、H2O(氣)體積的一半.CO2、H2O(氣)與過量的Na2O2反應,固體增重的質量等于同分子數的CO、H2的質量.將Na2O2粉末加入H2O(液)中,液體增重質量等于同“分子”數的Na2O的質量.
34、九、小蘇打、大蘇打、蘇打的成分各是什么?與H2SO4反應的現象和化學方程式.小蘇打是NaHCO3,蘇打是Na2CO3,大蘇打是硫代硫酸鈉Na2S2O3.與酸反應情況為:2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2(放氣泡速度快)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2(放氣泡速度比NaHCO3稍慢)Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S+SO2+H2O(開始無明顯變化,后來逐漸變渾濁,并有刺激性氣味氣體放出.)十、.碳酸、碳酸鹽的熱穩定性規律比較:從它們的分解溫度:H2CO3 H2O+CO22NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2CaCO3 CaO+CO2N
35、a2CO3 Na2O+CO2規律:可溶性碳酸鹽(不包括銨鹽)>不溶性碳酸鹽>酸式碳酸鹽>碳酸典型例題例1 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一種或幾種組成.將該粉末與足量的鹽酸反應有氣體X逸出,X通過足量的NaOH溶液后體積縮小(同溫、同壓下測定).若將原來混合粉末在空氣中用酒精燈加熱,也有氣體放出,且剩余固體的質量大于原混合粉末的質量.下列判斷正確的是( )A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
36、60; B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC.粉末中一定不含有Na2O和NaCl D.無法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解析 與鹽酸反應產生氣體的物質可能為Na2O2(生成O2)、Na2CO3和NaHCO3(生成CO2),氣體X通過NaOH溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失),說明X由O2和CO2組成,原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少
37、有一種一定存在。將原混合粉末加熱,有氣體放出,說明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受熱分解會使混合粉末質量減少,而實際剩余固體的質量卻增加了,原因只能是發生了反應:2Na2O+O2 2Na2O2.綜上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,無法確定混合物中是否有Na2CO3和NaCl.答案為(A)、(D).評析 有的學生不能從“剩余固體的質量大于原混合粉末的質量”作出存在Na2O的判斷,關鍵是忽視了反應:2Na2O+O2 2Na2O2.例2 在甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放入0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉,然后各加入1
38、00mL水,攪拌,使固體完全溶解,則甲、乙、丙、丁的溶液的質量分數大小順序是( )A.甲乙丙丁 B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙 D.丁甲乙丙解析 此題要求熟練掌握幾個反應:甲:2Na+2H2O 2NaOH+H2乙:Na2O+H2O 2NaOH丙:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2則其質量
39、分數分別為:甲: = 乙: = 丙: = 丁: = 故答案為B. 例3 在Na2CO3飽和溶液中通入CO2后有NaHCO3沉淀析出,除了NaHCO3溶解度小于Na2CO3這個主要原因外,另外的原因是
40、160; .解析 將CO2通入Na2CO3溶液中,發生如下反應:H2O+CO2+Na2CO3 2NaHCO3.反應發生后,一方面水被消耗,溶劑的量減少;另一方面生成的NaHCO3的質量比Na2CO3的質量大,均有利于沉淀析出.評析 本題主要考查溶解度的知識.對于簡答題的回答,要“簡”而“明”,不能長篇大論,不著邊際,這就要經過周密思考后,分析出主要矛盾,抓住關鍵,答出要點.例4 現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣,請從下
41、圖中選用適當的實驗裝置,設計一個最簡單的實驗,測定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應物只有CaCO3固體,鹽酸和蒸餾水).請填寫下列空白:(1)寫出在實驗中Na2O2和Na2O分別發生反應的化學方程式(2)應選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號) .(3)所選
42、用裝置的連接順序應是(填各接口的字母,連接膠管省略).解析 做實驗題首先要弄清楚實驗的目的,其次是要達到實驗目的依據的原理,最后是所用儀器連接及有關事項的處理. 答案 (1)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 Na2O+H2O 2NaOH (2)應選的裝置是 (3)GBAF堿金屬元素 一、堿金屬與氧生成的化合物:氧化物中存在O2-,如:Na2O、K2O、Li2O、屬堿性氧化物,與酸反應,只能生成鹽和水,如:Na2O+2HCl 2NaCl+H2O而過氧化物中存在O22-過氧離子,其中氧價態為-1價,如Na2O2、CaO2、與酸反應生成鹽和水,
43、同時還有O2放出,如:2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2還有超氧化物,如:KO2,含有O2-,其中氧價態為- 價,當然可能有更復雜的化合物.應注意:過氧化物、超氧化物都不屬堿性氧化物.二、堿金屬元素的相似性、差異性和遞變性:1.相似性(1)原子結構.最外層都只有1個電子,并且都容易失去這個電子而形成+1價陽離子.表現出強還原性.(2)單質的化學性質.都能與O2、水、稀酸反應,反應中均為還原劑.它們的最高價氧化物的水化物都是強堿.2.差異性、遞變性(1)原子結構.從LiCs隨著核電荷數的遞增,電子層數增加,原子半徑增大.(2)化學性質.隨著原子半徑的逐漸增大,原子核對最外層電子的
44、引力逐漸減弱,使得原子失電子的能力逐漸增強,則金屬的還原性也逐漸增強.隨著核電荷數的增加,堿金屬元素的最高價氧化物的水化物的堿性逐漸增強.三、用討論法解化學元素計算題的一般思路:有一類化學計算題,由于某一條件的不確定,結果可能是兩個或兩個以上,也可能在某個范圍內取值,這類題就需要用討論的方法求解.近幾年高考中出現的涉及討論的試題主要有四種類型:討論反應發生的程度;討論反應物是否過量;討論反應物或生成物的組成范圍;討論不定方程的解.前三種類型的討論題一般思路是:首先利用有關反應方程式(或加工變形的關系式)確定兩種反應物恰好完全作用時,各反應物和生成物的具體的量的關系;然后再按某一反應物的量不足或
45、過量分別討論;最后將聯系起來找出各種情況下對應的答案或取值范圍.對不定方程的討論,需充分利用題目中給出的條件,有選擇范圍地討論.本節命題以堿金屬單質或化合物性質遞變規律為中心,題型以選擇題為主.核心知識一、堿金屬元素的“三性”(括號內為特殊性) 1.相似性(1)原子結構:最外層電子數都是1個,次外層為8個(Li為2個)的穩定結構.(2)單質的物理性質:都有銀白色的金屬光澤(除銫略帶金色以外),質軟,密度小,熔點低,有強的導熱、導電性能.(3)單質的化學性質:與鈉相似,都能與金屬、與氧氣、與水、與稀酸溶液等反應,且生成物都是含R+(R為堿金屬)的離子化合物.(4)它們最高價的氫氧化物(ROH)均
46、是強堿.2.遞變性(差異性)(1)原子結構:隨著Li、Na、K、Rb、Cs核電荷數遞增,核外電子層數增多,原子半徑逐漸增大.(2)單質的物理性質:隨著Li、Na、K、Rb、Cs核電荷數遞增,堿金屬熔、沸點逐漸降低(與鹵族、氧族單質相反),密度逐漸增大(Li、Na、K的密度1g/cm3,Rb、Cs的密度1g/cm3).(3)單質的化學性質:隨著Li、Na、K、Rb、Cs核電荷數遞增,核對電子引力減弱,失電子能力增強,因此金屬性增強.例如,與氧氣反應時,Li:常溫或燃燒生成Li2O;Na:常溫生成Na2O,燃燒生成Na2O2;K:常溫生成K2O2,燃燒生成KO2(超氧化鉀).(4)ROH堿性隨R核
47、電荷遞增而增強.二、焰色反應1.焰色反應是指某些金屬或它們的化合物在灼燒時火焰呈特殊的焰色.2.常見金屬,及其化合物焰色:Na:黃色 K:紫色(透過藍色鈷玻璃) Cu:綠色 Ca:磚紅色 Ba:黃綠 Li:紫紅色3.操作:取潔凈鉑絲(或無銹鐵絲或鎳、鉻、鎢絲)在鹽酸中浸洗后灼燒至無色,然后蘸取待測物灼燒.4.焰色反應不屬于化學法檢驗.典型例題例1 某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三種雜質中的一種或二種.現將13.8g樣品加入足量水中,樣品全部溶解.再加入過量的CaCl2溶液,得到9g沉淀.對樣
48、品所含雜質的正確判斷是( )A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3,可能
49、還含有Na2CO3C.肯定沒有Ba(NO3)2,可能含有KNO3 D.肯定沒有Na2CO3和Ba(NO3)2解析 將13.8g樣品加入足量的水,樣品全溶解則樣品中一定無Ba(NO3)2(因能與K2CO3生成沉淀).下面用極值法分析:如13.8g是純的K2CO3,則生成CaCO3沉淀應為10g,而現在得沉淀9g,則混進的雜質或不與CaCl2生成沉淀,或13.8g雜質與CaCl2作用生成的沉淀小于9g.雜質中KNO3不與CaCl2生成沉淀,符合題意.而13.8gNa2CO3與CaCl2混合生成沉淀為 &
50、#215;1009g不合理.所以選項A正確.但分析選項B,可能存在這樣的情況,即混進很多的KNO3,而只混進少量的Na2CO3,這時也可以保證13.8g樣品與CaCl2反應后只生成9g沉淀,故B正確.選項B很容易漏掉.故選A、B. 評析 此題考查學生思維的嚴密性.例2 18.4gNaOH和NaHCO3固體混合物,在密閉容器中加熱到約250,經充分的反應后排出氣體,冷卻,稱得剩余固體質量為16.6g.試計算原混合物中NaOH的百分含量.解析 解法 混合物加熱時的化學方程式為:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O2NaOH+CO2 Na2CO
51、3+H2O綜合為:NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O84 40 106假設18.4g混合物恰好按8440比例混合,設加熱后剩余固體為x,則12410618.4gx x=15.7g而實際16.6g
52、,可見NaOH過量.設NaHCO3質量為y,NaOH為18.4g-yNaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 84 18 y
53、160; 18.4g-16.6g=1.8gy=8.4gNaOH%= ×100%=54.3%解法 判斷混合物中哪種物質過量還可以根據差值法,因為NaOH受熱時不分解,所以:NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O 40 84 18 18.4g
54、 xx=2.67g1.8g,說明NaOH過量.解法 設混合物由等摩爾組成,并設形成1.8g(18.4g-16.6g)差量時消耗混合物的質量為m,則12418g=m1.8g m=12.4g 因為原混合物為18.4g形成1.8g差值只需12.4g,所以余下18.4g-12.4g=6g,這6g不是NaHCO3而是不分解的NaOH,說明NaOH過量.以下解法同上. 評析 許多計算題并不明顯給出已知條件,初審時感到條件不足,這時就要仔細分析,挖掘隱含條件.本題的關鍵是要判斷NaOH和NaHCO3在
55、反應時哪一種過量.而題目的條件只是反應前后的固體混合物的質量變化,NaOH與NaHCO3按不同比例混合時,引起的質量減小也不同,再與已知條件相比較,即可判斷是哪種物質過量.物質的量核心知識【知識結構總結】【實驗總結】1.配制一定物質的量濃度的溶液的步驟(1)計算:根據配制要求計算所用固體溶質的質量或所需濃溶液的體積.(2)稱量:當用固體溶質配溶液時用托盤天平稱取一定質量的溶質;當用液體或濃溶液稀釋配制溶液時用量筒或移液管量取液體體積.(3)溶解:在小燒杯中用蒸餾水將稱出的固體或量取的液體溶質的溶解,若溶解放熱需冷卻至室溫,并用玻璃棒攪拌.(4)轉移:將燒杯中溶液沿玻璃棒注入相應容量的容量瓶中,
56、并用適量蒸餾水洗滌燒杯內壁2至3次,并將洗滌液全部轉入容量瓶中.(5)定容:先向容量瓶中注入蒸餾水,至液面離刻度線1cm2cm處,再改用膠頭滴管向容量瓶中滴加蒸餾水至凹液面的最低處與容量瓶頸上的刻度線相切.(6)搖勻:定容后用容量瓶的玻璃塞塞緊瓶口,左手拿住瓶頸,食指頂住玻璃塞,右手握住瓶底反復顛倒搖勻即可.2.配制一定物質的量濃度的溶液誤差分析誤差分析依據的原理:cB= = ,由m、V決定實驗誤差.(1)稱量時所引起的誤差使所配容液的物質的量濃度偏高的主要原因:天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕.試劑、砝碼的左右位置顛倒.調整天平零點時,游碼放在了刻度線的右端.用量筒量取液體時,仰視或俯視讀數等
57、等.使所配溶液的物質的量濃度偏低的主要原因:直接稱熱的物質.砝碼有殘缺在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發的物質時的動作過慢.用量筒量取液體時,俯視讀數,使所讀液體的體積偏小,等等.(2)用于溶液稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌,使溶質的物質的量減少,致使溶液的濃度偏低.(3)轉移或攪拌溶液時有部分液體濺出,致使溶液濃度偏低.(4)容量瓶內溶液的溫度高于20,造成所量取的溶液的體積小于容量瓶上所標注的液體的體積,致使溶液濃度偏高.第一節物質的量核心知識一、物質的量(n)物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一,1mol任何粒子都含有阿伏加德羅常數個粒子.1mol任何物質的質量在數值上等于
58、該物質的相對分子質量。物質的量的單位是“摩爾”,“摩”符號為“mol”.二、阿伏加德羅常數(NA)以0.012kg12C所含的碳原子數作基準,其近似值為6.02×1023mol-1.三、物質的量與粒子數的關系N=n·NA滿足上述關系的粒子是構成物質的基本粒子(如分子、原子、離子、質子、中子、電子數)或它們的特定組合.如:1molCaCl2與阿伏加德羅常數相等的粒子是CaCl2粒子,其中Ca2+為1mol、Cl-為2mol,陰陽離子之和為3mol或原子數為3mol.在使用摩爾表示物質的量時,應該用化學式指明粒子的種類,而不使用該粒子的中文名稱。例如說“1mol氧”,是指1mo
59、l氧原子,還是指1mol氧分子,含義就不明確。又如說“1mol碳原子”,是指1mol12C,還是指1mol13C,含義也不明確。粒子集體中可以是原子、分子,也可以是離子、電子等。例如:1molF,0.5molCO2,1kmolCO2-3,amole-,1.5molNa2CO3·10H2O等。1molF中約含6.02×1023個F原子;0.5molCO2中約含0.5×6.02×1023個CO2分子;1kmolCO2-3中約含1000×6.02×1023個CO2-3離子;amole-中約含a×6.02×1023個e-;
60、1.5molNa2CO3·10H2O中約含1.5×6.02×1023個Na2CO3·10H2O,即約含有3×6.02×1023個Na+、1.5×6.02×1023個CO2-3、15×6.02×1023個H2O.四、摩爾質量(m) 單位 g·mol-11.定義:單位物質的量的物質所具有的質量叫摩爾質量,即1mol該物質所具有的質量與摩爾質量的數值等同.2.1mol粒子的質量以克為單位時在數值上都與該粒子的相對原子質量(Ar)或相對分子質量(Mr)相等.五、幾個基本
61、符號物質的量n 物質的質量m摩爾質量M 粒子數N阿伏加德羅常數NA
62、160; 相對原子質量Ar相對分子質量Mr 質量分數W六、物質的量、質量、及粒子數轉換關系七、注意幾點:1.物質的量與摩爾的區別和聯系 物質的量摩爾區別表示含有一定數目粒子的集體的物理量為物質的量的單位聯系摩爾是物質的量的單位2.物質的量與阿伏加德羅常數的區別和聯系物質的量阿伏加德羅常數區別表示物質所含數目的集體的物理量、單位是摩爾0.012kg12C所含碳原子數,單位mol-1聯系典型例題例1 下列說法正
63、確的是( )A.1mol氯含有6.02×1023個微粒 B.阿伏加德羅常數數值約等于6.02×1023C.鈉的摩爾質量等于它的相對原子質量 D.H2O的摩爾質量是18g【解析】A錯誤在于使用摩爾時沒有指明微粒的名稱,或為1mol氯氣約含6.02×1023個氯氣分子,或為1mol氯原子約含6.02×1023個氯原子.B正確.C錯在把
64、摩爾質量與相對原子質量混同,應為鈉的摩爾質量在數值上等于它的相對原子質量.D錯在摩爾質量的單位,應為H2O的摩爾質量是18g/mol,故選B.答案:B例2 2gH2 2molNH3 9gH2O 含1.505×1023個H2SO4分子的硫酸,所含原子數由少至多的順序是
65、; 解析:比較所含原子數多少,只要計算出所含原子的物質的量進行比較即可.2gH2含H原子為2mol,2molNH3中原子為8mol,9gH2O含原子為(9g/18g·mol-1)×31.5mol,1.505×1023個H2SO4分子含原子為(1.505×1023/6.02×1023mol-1)×71.75mol,所以原子數由少至多順序為:.【答案】:例3 根據反應:Fe
66、2O3+3CO 2F+3CO2,若有3mol電子轉移,則有 mol鐵生成,有 個C
67、O分子參加反應.解析:本題意在以氧化還原反應為載體,考查學生靈活運用所學知識的能力.根據元素的價態變化不難看出,每生成1molFe得到了3mole-,每有1molCO參加反應失2mole-,故有3mole-轉移時,有1molFe生成,消耗1.5molCO,N(CO)n(CO)·NA1.5mol×6.02×1023mol-19.03×1023【答案】:1;9.03×1023例4 已知Ar(S)為32,則1個S原子的質量是
68、0; g.分析 據Ar(S)=32,知1molS為32g,S原子數為6.02×1023個,故1個S原子的質量為 =5.32×10-23g.評析 若求每個離子的質量方法同上(因為得失電子產生的質量差可忽略)例5 0.8g某物質含有3.01×1022個分子,該物質的相對分子的質量約為( )A.8 B.16 C.64 D.160解:據M= n= 則M= =16g·mol-1故選B例6 2.3g金屬鈉與水反應所得溶液中,要使每100個水分子中溶有1個Na+離子.求所需水的質量. 解:
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