解题方法汇总

更新时间:2023-10-22 06:36:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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第一章 解题方法

§1 比较推理法

比较,就是确定物质之间同、异关系的思维过程。推理是由一个或几个已知判断推出新判断的思维形式。比较推理法正是在比其相同较其相异的思维过程中,推理判断得出新结论的解题方法。

比较推理法有以下四种情况: 有序排列比较即列表比较 与中间值比较 与极端值比较

看似计算、不用计算。

使用比较推理法解题,首先要从给定的化学量以及隐蔽的条件之间,确定比较对象,弄明白:和谁比;比什么;怎样比。

[专题测试1]

乙种化合物都只含X、Y两种元素,甲、乙中X元素的百分含量分别为30.4% 和25.9%,若知甲的分子式是XY2,则乙的分子式可能是() A、XYB、X2YC、X2Y3D、X2Y5

[试题详解]该题使用有序排列比较法求解。由题意列表:每种化合物组成元素的百分含量。

XY分子式

甲30.4%1-30.4%=69.6%XY2 乙29.5%1-29.5%=70.5%XYn

从X求出Y值,由表中数据比较出Y的质量百分含量: 乙>甲.进一步推出n>2。 怎样比呢?

第一步,将A、B、C、D四个选项全部转化成XYn的形式。 第二步,n值与2进行比较 第三步,得出结论。 A、XYn=1n<2舍 B、X2YXY0..5n<2舍 C、X2Y3XY1..5n<2舍 D、X2Y5XY2..5n>2取 [专题测试2]

一定温度下,由水电离出的H+离子和OH离子物质的量浓度之间存在如下关系:[H+][OH——

]=Kw,同样,对于难溶盐MA,其饱和溶液中的M+离子和A离子物质的量浓度之间也存在类似关系:

[M+][A]=K。现将足量的AgCl分别放在5mL水、10mL0.2mol/LMgCl2、20mL0.5mol/LNaCl和40mL0.3mol/LHCl溶液中溶解,达到饱和时,各溶液中Ag+离子物质的量浓度的数值,依次为a、b、c、d,它们由大到小的排列顺序为。

[试题祥解]

题意首先给出水中[H+][OH]=Kw

迁移到难溶盐饱和溶液中[M+][A]=K

推理出AgCl饱和溶液中[Ag+][Cl]=K

不难看出,题意要求比较[Ag+]的大小,但只要比出[Cl]的大小,便可迎刃而解。

题目中给出了一个障碍条件,即溶液的体积。只要理解溶液的浓度与体积无关的概念,就不会被试题中故意给出的溶液体积所迷惑。

该题使用有序排列比较法求解。 由题意列表

[Ag+][Cl]=K H2O①a0

MgCl2③b0.4mol/L NaCl④c0.5mol/L HCl②d0.3mol/L

由表中很容易看出,离子浓度的乘积是一个定值,而[Cl]大,则[Ag+]必然小。比的过程是:

第一步求出各溶液中Cl离子的浓度

第二步在比较推理中标出Ag+离子浓度的大小 第三步得出结论。

∴a(纯水中)>d(HCl中)>b(MgCl2)中>c(NaCl中)

§2 常见元素的单质及其重要化合物(一)

【内容综述】

本节主要讲解金属钠,过氧化钠以及有关其它碱金属化合物信息给予题的分析方法。其解题基本程序是:审题找出信息点联想课本中的知识原型新旧知识结合实现信息迁移。

【要点讲解】

一、钠及其化合物的性质和应用的拓展

例1、将同样大小的金属钠,分别加入①溶液②饱和溶液③溶液各发生什么现象?主要生成物各是什么?

[解析]:钠分别投入上述三种盐溶液中,首先与H2O反应:在①中又发生了的反应;在②中浓度增大,而水的量减少;在③中又发生了反应,因反应放热,会有放出,所以本题答案为:在三种溶液中的共同现象是:钠浮于水面,烙成小球,四处游动,最后消失,不同之处是:①中有白色沉淀,②中溶液稍浑浊,③中有刺激性气味气体放出。

例2、化合物可与水剧烈反应产生下列叙述正确的是 (A)是共价分合物

(B)与水的反应中,做还原剂 (C)与过量盐酸反应可生成两种盐 (D)中钠与氮两微粒的半径相等。

[解析],的知识原型是,因此中钠为+1价阳离子,氮为-3价阴离子,属离子化合物。而与水的反应生成和属化合价无变化的非氧化还原反应,从酸碱中和角度思考,C是正确的:。

例3、养殖场长途运输鱼苗须满足3个条件:

①保持适量;②及时排出鱼呼出的;③防止细菌大量繁殖。下列物质中最好加入() (A)(溶于水)(B)(C)(D)

[解析]:首先根据题中条件排除,和,因与水反应产生强碱与水反应产生强酸,不能使

鱼生存。易分解产生同时也有杀菌作用,但不能吸收。再分析,过氧化钙,由于其微溶于水可发生类似与水的反应:,而稀溶液既可吸收同时又可防止细菌的繁殖。因此选A。

二、有关碱金属的信息给予题解析

例4、橙红色晶体重铬酸钾有强氧化性,它的还原产物为,颜色变为绿色,用硅胶(一种有吸湿和吸附性载体)吸附后,用嘴对它吹气,若变为绿色则表示有酒精蒸气吹入,可用于检查司机是否饮酒,试回答:

(1)在酸化后氧化乙醇的化学方程式是__________,若反应中有0.03mol电子转移时,被氧化的乙醇有_______mol.

(2)在溶液中加入乙醚后,再加入数滴的溶液,乙醚层呈现蓝色,这是由于生成的溶于乙醚中的缘故,(铬位于周期表过渡元素中的第B族),试分析这个反应离子方程式是怎样的,是否属氧化还原反应?

[解析]重铬酸钾中为+6价,酸化后具有强氧化性,能将乙醇氧化为(还能继续氧化,从略),其本身还原为。该反应中每个乙醇分子失去2个电子,而需得6个电子才可还原为,

当有0.03mol电子转移时,被氧化的乙醇为(2)根据信息:与可反应生成,且铬位于B族,说明中有,且生成时需,可知H-0-0-H中的—O-O-过氧团转入中,即每分子有两个过氧团,因为和中各元素的化合价未变,可判断该反应不属于氧化还原反应。

例5、周期表中有些元素有“隔类相似”现象(即对角线相似),如等,现用烙融LiCl电解,可得锂和氯气。若用已潮解的LiCl加热蒸干灼烧至熔融,再用惰性电极电解,结果得到金属锂和一种无色无味的气体,其主要理由是

(A)电解出的锂与水反应放氢 (B)电解前LiCl于加热时水解。 (C)电解时产生的无色气体是氧气

(D)在高温时阳极放出的氯与水作用释氧。

[解析]题中信息是Mg\\Li属对角线相似关系,电解LiCl应类似的电解。但对于已潮解的LiCl加热,则应考虑其水解反应由于加热使HCl挥发,水解平衡正向移动。生成的LiOH又可类似在灼烧时分解成。因此电解的实为烙融态,显然得到无色无味气体是氧气。答案B。C

【能力训练】

1、的结构类似于,是一种过硫化物,与酸反应生成类似于,易分解:,实验室制取时,某学生误将颗粒当作使用,当反应完后,不可能生成的物质为

(A)(B)(C)S(D)

2,将相等物质的量的混合均匀使全部通过颗粒后,相同温度和压强下测定得到气体混合物的体积是原来的8/9,则此时得到混合气体中的物质的量之比是()

(A)1:1:0(B)3:4.5:0(C)3:3:2(D)3:4:1

3、铷(Rb)是IA族元素,对于铷及其化合物性质的推断正确的是()

①铷的烙点比钾高②氯化铷的水溶液PH=7③RbOH碱性比NaOH强④铷没有共价化合物。⑤铷不能从溶收中置换出铁

(A)全部正确(B)①②③④(C)②③④⑤(D)②③④

4、金属钾在氧气中燃烧能生成超氧化钾或水反应均生成现将一定量钾钠合金,在足量氧气中燃烧后,反应产物量于水中并通入足量的体积的,则原钠钾合金中,钠和钾的质量比为()

(A)23:36(B)45:39(C)115:39(D)23:78

5、由某碱金属及其氧化物组成的混合4.0g,与水充分反应后,蒸发溶液,最后得干燥固体5.0g,问该碱金属是什么?混合物中碱金属单质所占质量分数是多少?

6、有含钠元素的两种物质A和B,它们与化合物下的分别是

,又知D和E两气体以体积比1:2化合成为液态化合物F。经分析知A中含有D中非金属元素,B为金属钠乌E元素化合成摩尔质量为的固体。试回答:

(1)写出五种物质化学式; (2)写出的化学方程式; [答案与提示]

1、A,D2、D3、C

5、设该碱金属相对原子质量为x,则由极值法可得 即28

6、B摩尔质原量为24g/mol,B为Na和E元素形成的化合物,因此E元素式是只能为1,即氢元素.

§3 常见元素的单质及其重要化合物(二)镁、铝

【内容综述】

镁,铝是重要轻金属,具有较强还原性。镁,铝及其化合物在工业及生活中有着重要而广泛的用途,特别是铝及其化合物的两性,在题目中的计算形式方法性和技巧性较强,是金属及其化合物知识的重点与难点。代表题型有;天平平衡判断题,镁的强还原性及硬水较化,铝盐强碱反应产物的讨论,含铝化合物沉淀图像题。

解题关键是:(1)熟悉镁装饰品及其化合物的转化关系。(2)将铝及其化合物的两性与过量计算相结合。(3)结合图像综合分析。

【要点讲解】

一、镁铝及其重要化合物性质的综合应用

例1托盘天平两杆盘分别放有等重烧杯等重的nmol盐酸,天平平衡。向两秤盘分别放入ag金属钠、bg金属镁,反应后(设无液体溅出)天平仍平衡。

(1)若盐酸均过量时,a与的关系是b______

(2)若盐酸均不足量,a,b与n的关系是_______。

[分析];根据题意反应后天平仍平衡,应符合,投入重一逸出重=投入重一逸出重以此为思路,讨论计算a,b,n的关系。

(1)酸均过量,逸出的氢气均应由酸提供。不必再考虑钠与水的反应,ag应逸出量为应逸出。

所以整理后得或

巧解时可由同物质的量的(或)与过量酸反应时,剩余的溶液质量相等考虑。(即23g逸1g,逸2g,余溶液等重)。

即得的物质的量相等)。

(2)酸不足时,还要考虑过量与水的反应。由提供的氢气只能由不足量盐酸提供钠与酸反应后还可与水反应,放出量应以为准计算。

此类题若不涉及与水反应的K等,则酸不足量时,投入的金属均应质量相同。(活泼性比氢强的金属)因为放出均为酸中等量的提供。

例2将1.2g金属镁中空气中点燃后生成物为氧化镁和氮化镁,将它们溶于中再用溶液20ml恰好将多余盐酸中和,且无气体放出。则生成氮化镁的质量是

(A)1.0g(B)0.5g(C)0.1g(D)0.05g [分析]本题涉及的

综合上述反应,终态溶液,为与的混合溶液。其中阳离子电荷总数与阴离子电荷总数相等。因此可用电荷守恒法求解:

答案:(B)

例3,磺化煤()是一种钠离子型离子交换剂,它能使硬水中的离子交换除去而软化,现代海水的淡化方法:使海水按顺序通过两种离子交换剂,其流程如下图所示:

(1)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)则在图中离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是(填表示式)A柱_____,B柱______,

(2)说明上述顺序的理由__________。[分析]由离子交换法的交换原理适移应用到题给信息可知:

交换下来的和反应生成从而得到淡水。因此A柱应放HR,B柱应入ROH。如若相反放置,则首先产生,易与等反应产生沉淀,堵塞离子交换柱。

二,含铝化合物图像题分析

例4,准确称出6g铝土矿样品(含)放入盛有100ml某浓度溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入溶液,产生的沉淀质量与加入溶液体积关系如图,求(1)溶液的物质的量浓度

(2)若a=2.3,则铝土矿中各组成成分的质量分数

(3)a值的范围应在_____之间,在这个范围内,a值越大,铝土矿中_____的含量越_______。

[解析](1)由图像可知当加入35ml溶液时,滤液中过量的被中和,且全部沉淀,有关的离子方程式为:

用整体法分析反应的全过程,消耗离子的物质的量的等于离子的物质的量,即消耗的物质的量为的所以

的浓度为=

(2)从图像分析:溶解消耗溶液10ml由此推知用于沉淀 所消耗的溶液应为30ml,则沉淀消耗溶液为35-30-2.3=2.7ml 再根据反应前后各元素的原子的物质的量不变, 可分别求出的物质的量。

(3)从图像分析:沉淀消耗溶液的体积为35-30-a=(5-a)ml,不难看出a值肯定应小于5,但是否呢,代入计算,当a=0时,即不过量:

显然不符合题意。因此a值不可能等于0那么a值最小应取多少? 【能力训练】

1、将镁,铝,锌三种金属的混合物与足量的稀盐酸反应,生成标况下的为2.8L,则原金属混合物中三种金属的物质的量三和可能是()

(A)(B)(C)(D)

2、取一定量的镁铝合金,用足量盐酸溶解后,再加入过量的溶液,然后滤出沉淀物,加强热灼烧,最后得到白色粉未,干燥后称量其质量与原合金的质量相等,则合金中镁的质量分数为

(A)(B)(C)(D)

3、将物质的量相等的和溶于水形成Vml混合溶液中逐滴加入某溶液(其物质的量浓度为混合液中两溶质的物质的量浓度之和)直至过量。下列表示溶液体积(x)与沉淀的量(y)的关系示意图中正确的是()

4、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝和高氯酸铵混合物、作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量,促使混合物中另一种燃料分解。

高氯酸铵分解时除产生2mmol水蒸气和mmol氧气外,其它组成之素均以单质气体形

式放出,因而产生巨大的推动力。试写出涉及的化学方程式(1)_______

(2)__________

根据此反应原理,1mol高氯酸铵分解所产生的气体有________mol。

5,治疗胃酸过多的医药中常用到三硅酸镁它的作用较持久。试写出服用三硅酸镁治疗胃酸过多时的离子方程式______胶襄也可治疗胃酸过多,它和之硅酸镁在治疗时反应原理上的区别是_____。

[答案与提示] 1、B假设各1mol与足量稀作用分别得到和则三种金属的物质的量之和必小于生成的物质的量,即小于

2、C,白色粉体未为由原子守恒可知,中氧的质量等于原混合物中的质量 3、A首先与结合生成当其沉淀完全,然后再与结合生成不溶于而溶于过量。 4、(1) (2)s (3)4mol

5、与胃酸反应为中和反应,三硅酸镁与胃酸反应为强酸分解的酸盐反应。

§4 分子结构

本节主要讲述典型分子的空间构型,分子和键的极性关系以及酸的元数如何确定问题。在竞赛中此类问题出现渐多。

【内容综述】

本期主要讲述典型分子的空间构型、分子的极性与键的极性的关系以及酸的元数如何确定的问题。常见的分子的空间构型有四面体型(CH4、CCl4、P4等)、三角锥型(NH3、PH3等)、直线型(CO2、C2H2等)、平面型(C2H4、BF3、C6H6等),掌握其结构对推断复杂分子的结构非常重要。极性键构成的双原子分子一定为极性分子,多原子分子大多为极性分子,但也有非极性分子,主要取决于分子组成和结构的对称性,即分子中的正电荷重心与负电荷重心重合为非极性分子。酸的元数并非依据酸中氢原子的个数,而是根据其结构式来确定。这些内容的考察近几年来在高考和竞赛中难度和数量都有所增加,应引起我们的充分重视。

【要点讲解】

分子的极性与键的极性

例1.PtCl2(NH3)2为平面正方形结构,它可以形成两种固体:一种为淡黄色,在水中的溶解度小;另一种为黄绿色,在水中的溶解度大。请画出这两种分子的几何图形。注明其相应颜色。

H2O分子是极性分子,根据相似相溶原理,在水中溶解度小的淡黄色固体为非极性分子,其分子的对称性好,其结构为。另一种为黄绿色在水中的溶解度大的为极性分子,其分子的对称性差,其结构为

二、酸的元数如何确定

例2.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水中的D原子发生氢交换。又知亚磷酸(H3PO3)也可以与重水中的D原子发生氢交换,但亚磷酸一氢钠(Na2HPO3)却不能。由此推断亚磷酸的结构式。并判断亚磷酸属于几元酸,它有哪些正盐哪些酸式盐?

磷酸作为三元酸,结构中的三个-OH中的H原子都可以跟重水中的D原子发生氢交换,亚磷酸也可以,说明亚磷酸中有-OH,亚磷酸一氢钠不能,推断其结构中已经无-OH。由此推断亚磷酸中只有两个-OH,根据P原子成键规律,不难得出亚磷酸的结构式

由此可见,H3PO3分子中虽有三个H原子,但只有两个-OH,只有-OH中的H原子才能

电离出来显酸性,故H3PO3属于二元酸。二元酸应有两种盐一种正盐一种酸式盐,即亚磷酸二氢钠(NaH2PO3)酸式盐和亚磷酸一氢钠(Na2HPO3)正盐。

小结:酸的元数由酸中-OH的个数来确定。只知分子式不知结构式无法确定酸的元数。而酸所对应的酸酐则是酸中的-OH脱水的产物,对于只有一个-OH的一元酸来说则是进行分子间脱水才能得到相应的酸酐,例如:乙酸CH3COOH的酸酐为

三、如何判断原子的共线与共面

例4:在分子中,处于同一平面上的原子数最多可能是: A12个B14个C18个D20个

根据简单分子空间结构可推测此分子结构为:

(&H表示在此平面上的H原子;^H表示在此平面下的H原子)。由此可见,处于同一平面上的原子共有20个。此题要注意思维的全面性,不能忽略位于分子两端的-CH3中的三个氢原子中有一个H可与其余的18个原子共面。

【能力训练】

1.下列各组物质中,都是由极性键构成为极性分子的是: ACH4和Br2BNH3和H2O CH2S和CCl4DCO2和HCl

2.氰气分子式为(CN)2,结构式为N≡C-C≡N,性质与卤素相似。下列叙述正确的是: A在一定条件下可与烯烃加成

B分子中的碳氮键的键长大于碳碳键的键长 C不和氢氧化钠溶液发生反应 D氰化钠、氰化银都易溶于水

3.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素,已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构,且每两个氮原子间都有一个碳原子,而无CC单键、C=C双键、C≡C叁键,则它的分子式为:

AC6H12N4BC4H8N4CC6H10N4DC6H8N4 4.通常把原子数和电子数相同的分子或离子称之为等电子体,人们发现等电子体间的结构相同(即等电子原理)。B3N3H6与C6H6是等电子体,则下列说法正确的是:

AB3N3H6能发生加成反应和取代反应 BB3N3H6各原子不在同一平面上 CB3N3H6具有碱性

DB3N3H6不能使酸性KMnO4溶液褪色

5.三氯化氮(NCl3)常温是一种淡黄色液体,其分子结构呈三角锥形,以下关于NCl3 说法中正确的是:

A.分子中NCl键是非极性键 B.分子中不存在孤对电子 C.它的沸点比PCl3沸点低

D.因NCl键键能大,它的沸点高

6.2个原硅酸分子中-OH原子团可以相互作用而脱去1分子水:2H4SiO4=H6Si2O7+H2O,原硅酸结构为:,则在所得的H6Si2O7分子中,含有的硅氧键的数目为:

A.5B.6C.7D.8

7.据权威刊物报道,1996年科学家在宇宙中发现了H3分子。请回答: (1)H3和H2是:

A.氢的同位素B.氢的同素异形体 C.同系物D.同分异构体

(2)甲、乙、丙、丁四位学生对上述认识正确的是:

甲认为上述发现绝对不可能,因为H3的分子违背了共价键理论 乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质,因为氢元素有三种同位素必然会有三种同素异形体

丙认为如果上述发现存在,则证明传统的价键理论有一定的局限性,有待继续发展 丁认为H3分子实质上是H2分子与H+离子以配位键结合的产物,应写成H3+ 8.下列叙述正确的是:

A.丙烷分子中的3个碳原子一定在同一条直线上 B.甲苯分子中对个碳原子不可能在同一平面上 C.乙烷分子中的全部原子可能在同一平面上

D.2-丁烯分子中的4个碳原子不可能在同一直线上

9.经研究发现,有一种磷分子具有链状结构。结构如图所示。下列说法正确的是: A.它是一种高分子化合物

B.它是一种极性分子,易溶于水

C.分子中每个磷原子以3个共价键结合3个磷原子 D.分子量是白磷的8倍 E.与白磷互为同素异形体

10.磷酸的结构可以表示为。将磷酸强热时可发生分子间脱水生成焦磷酸(H4P2O7)、三磷酸以至高聚磷酸。

(1)焦磷酸的结构式为。

(2)当高聚磷酸中磷原子数为20时,其化学式为。

(3)有机物中烷烃分子通式是CnH2n+2,则磷酸、焦磷酸、高聚磷酸这一系列化合物的分子通式为。

11.化工行业已合成一种硬度比金刚石还大的晶体氮化碳,若已知氮在此化合物中显-3价,推断:(1)它的化学式。(2)分析其硬度比金刚石大的原因。

12.1932年捷克可Landa等人从南摩拉维亚油田的石油分馏物中发现一种烷(代号A),次年用X射线技术证实了其结构,竟是有一个叫Lukes的人早就预言过的。后来A被大量合成,并发现它的胺类衍生物具有抗病毒、抗震颤的药物活性而开发为常用药。下图给出三种已经合成的有2,3,4个A为基本结构单元“模块”象搭积木一样“搭”成的较复杂的笼状烷。

根据上述条件推断并填空: (1)B的分子式为。

(2)若在D上继续增加一“块”A“模块”,得到E,则E的分子式为。

(3)A中含有的六元环数为个,其中有个碳原子为三个环所共有,这几个碳原子所围城的空间几何体形状为。

答案: 1.B 2.A

3.A。提示:根据C、N原子的成键规律:C原子四键稳定,N原子三键稳定,故每个C原子除与2个N原子形成共价键,还需2个H原子才能达稳定结构。

4.AD 5.C 6.D 7.(1)B;(2)C

8.D 9.DE 10.(1)。

(2)H22P20O61。提示:20个磷酸分子进行分子间脱水脱去19个水分子。 (3)Hn+2PnO3n+1。提示:n个磷酸分子进行分子间脱水脱去n-1个水分子。 11.(1)C3N4。(2)碳氮键的键长小于碳碳键的键长。 12.(1)C14H20;(2)C26H32;(3)4,4,正四面体。提示:根据B、C、D分子结构可推知其最小的重复单元A的分子结构是由四个六边形形成的笼状结构(如图所示)。此系列化合物的系差为C4H4,可推知E的分子式。

§5 关系式法

[专题讲解]

关系式是表示两种或多种物质之间“物质的量(单位:摩尔)”关系的一种简化的式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”的关系表示出来,把多步计算简化成为一步完成。正确书写关系式是用比例解化学计算的前提。正确提取关系式是用关系式法解题的关键。以下介绍三种提取关系式的方法供同学们参考。

从一组化学议程式中提取关系式,简称始终态法。 从化学式、电极反应式提取关系式,简称相关量法。 从物质与差量之间提取关系式,简称差量计算法。 [专题测试1]

28g铁粉和4g硫粉混合后,加热,再与足量的稀硫酸完全反应,计算能产生标准状况下气体多少升?

[试题详解]

该题选用始终态法提取关系式求解。涉及三个化学反应:

Fe?S?FeS

FeS?H2SO4?FeSO4?H2S? Fe?H2SO4?FeSO4?H2?

始态终态

Fe——FeS——H2S↑ Fe——————H2↑

整体考虑:Fe——气体,用这个关系式可一步完成,中间的过程全部省略。 Fe——气体 1mol1mol

?28g?0.5mol0.5mol ?156g?mol∴气体标准状况下气体:22.4L·mol-1×0.5mol=11.2L [专题测试2]

用稀H2SO4溶解FeS和Fe(OH)3的混合物28.3g,可得到1.6g硫,原混合物中FeS的质量可能是()

A、10.7gB、4.4gC、33.9gD、17.6g [试题详解]

该题选用始终态法提取关系式求解。涉及三个化学反应。

FeS?H2SO4?FeSO4?H2S?

2Fe(OH)3?3H2SO4?Fe2(SO)3?6H2O Fe2(SO4)3?H2S?2Fe(SO)4?H2SO4?S

以H2S为中心思考,注意“物质的量”。提取关系式:

2Fe(OH)3——Fe2(SO4)3——H2S——FeS——S在解题过程中还要注意考虑剩余物可能是Fe(OH)3,也可能FeS,故可能有两组解。

FeS——S——Fe(OH)3 88g32g107×2g x1.6gy

设:产生1.6g硫时需FeS的质量为x; Fe(OH)3质量为y。 88:x=32:1.6x=4.4(g)

(107×2):y=32:1.6y=10.7(g) 4.4+10.7=15.1<28.3

∴有两组解:

?FeS 4.4g ??Fe(OH)3 10.7?(28.3-15.1)?23.9(g)?FeS 4.4?(28.3-15.1)?17.6(g) ?Fe(OH) 10.7g3?∴选B、D

§6 恒容与恒压容器

【内容综述】进行化学反应的容器可分为恒容容器和恒压容器,化学平衡移动的判断过程中,要注意容器的特点。

【要点讲解】注意审题 【例题分析】

例1:在一真空恒容容器中盛有1molPCl5,加热到200℃,时发生如下反应: PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下,最初投入的是2molPCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m与n的关系正确的是

A、m>nB、m

[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点:体积相同、温度相同;不同点:因为本反应正反应方向是体积增大的方向,且反应初始时投入的PCl5物质的量不同,反应达平衡后容器内压强不同。反应达平衡过程中压强越大平衡越不易向正反应方向移动。

答案:B

例2:在一恒压容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生如下反应: PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下,最初投入的是2molPCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m与n的关系正确的是

A、m>nB、m

[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点:压强、温度相同;不同点:体积不相同,尽管反应初始时投入的PCl5物质的量不同,但反应达平衡后容器内压强相同。反应达平衡后各物质百分含量相同。

答案:C

上述两题在容器的特点上不相同,可见对于反应前后体积发生变化的可逆反应而言,恒容容器中要想达到同一平衡状态,投料量必须得相同;恒压容器中要想达到同一平衡状态,投料量可以不同,但投入的比例得相同。

例3:在一个固定体积的密闭容器中,充入3molA和2molB发生反应,3A(气)+2B(气)xC(气)达平衡后,C的百分含量为w%,若维持容器体积和温度不变,0.6molA、0.4molB、0.8molC为起始物质,达到平衡后。C的百分含量也为w%,则x值为_______________。

[分析]一个固定体积的密闭容器,说明容器为恒容容器,当将C完全转化为A、B时,若A为3mol和B为2mol时反应达同一平衡状态。

进一步分析:若x=3+2时反应所达平衡状态与压强无关 【能力训练】

★★4、某温度恒压容器中充入3LA和2LB发生如下反应:

3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气),达到平衡时C的体积分数为w%,维持温度不变,压强不变,将0.6LA、0.4LB、0.4LC、0.8LD作为起始物质充入该容器内,则达平衡时C的体积分数为w%,X、Y值可以是______________。

★例5:在一固定容积的密闭容器中,充入2molA和1molB发生反应:

2A(气)+B(气)xC(气)达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA,0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值

A、1B、2C、3D、4 [答案及解析]

4、①恒压容器,说明反应前后压强不变,反应②初始状态A与B物质的量之比为3:2,C、D为零③将0.6LA、0.4LB、0.4LC、0.8LD作为起始物质充入该容器内,只要C、D能完全转化为A与B,且A与B物质的量之比为3:2就能达到同一平衡状态,其原因是化学反应达平衡时反应体系的温度压强均相同,各物质的浓度相同。

5、BC

§7 化合价、化学式和氧化还原反应

【内容综述】

本期主要讲述化合价的判定,根据化合价书写化学式或依据化学式计算化合价;在氧化还原反应中,化合价的改变是电子得失的表现,根据电子得失进行氧化还原方程式的配平或计算各类题型,常见于高考试题和化学竞赛中,解题时要把握好化合价的规律及质量守恒,得失电子守恒等原理。

【要点讲解】

1.根据离子化合物中1个原子得失电子数,共价化合物中一个原子共用电子对数,及

元素在周期表的位置,判断元素的化合价。

2.灵活地利用化合价原理,结合对物质的结构的认识,对特殊物质如:、、中元素的化合价加以讨论。

3.氧化还原方程式的配平及计算依据:

反应中,各元素原子守恒;原子间电子得失守恒;还原剂电子总数=氧化剂得电子总数。 例1.有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素呈+3、+5两种价态,则这种化合物的化学式是

(A)(B)(C)(D)

分析:仅根据I为+3、+5两种价态观察本题的4个化学式,则A、C、D均符合。进一步思考“碘酸碘”名称的含义,理解其含有碘的阳离子及碘酸根阴离子,中碘元素化合价是+5,因此碘阳离子为+3价,碘酸碘应为,与选项D符合。

例2.用酸化的碘化钾溶液中加入过量的过氧化氢溶液,含有自溶液中不断逸出无色无气味的气泡,同时溶液呈红棕色,有关的叙述有①溶液若滴入淀粉胶体溶液显蓝色②无色逸出气体是HI③反应的离子方程式为

④反应的离子方程式为⑤反应中还有分解为水和的反应,其中正确的是 (A)①④⑤(B)①②④(C)③④⑤(D)①③⑤

分析:对本题的实验现象及离子方程式进行思考,可得到多个正确结论,如:HX在空气中形成酸雾,有刺激性气味,因此无色无气味的气泡应为,②不正确。溶液呈红棕色应为生成所致,①④正确。③离子方程式不正确,它的左右两边电荷不守恒??利用以上分析的部分结论及淘汰法,即可选出A为本题的答案。

例★★3.实验室里用白磷和四碘化二磷跟水共同反应以制备碘化磷,还有磷酸生成,其反应的化学方程式中的最简整数系数正确的是

(A)系数为128(B)系数为32 (C)系数为26(D)系数为15 分析:方法一:

根据题意,写出各反应物和生成物并没定各物质的系数 根据P、I、O、H四种元素守恒依次列出

求出线性方程组的基础解析,它的任意倍数均是该方程组的解 设e=4代入上式得基础解析

以上系数变为整数,各扩大32倍,即得最简整数系数: a=13,b=10,c=40,e=120,d=32。 方法二:

①将本题四个选项的系数均代入化学方程式中,根据质量守恒定律进行观察,判断 的最简整数系数应是4的整数倍才符合I元素守恒,(C)不正确。的系数128及的系数32符合氧元素守恒,但不能确定它们是否为最简整数系数。

②在为128,为32的基础上依次配平H元素,得系数为40;配平I元素,得系数为10;配平P元素,得系数为13。

③由于以上系数符合最简整数系数,因此A、B正确。

例4.某温度下,将通入溶液中,经测定反应所得混合液中与的浓度之比为1:3,则与溶液反应时被还原的氯元素与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

分析:和是被氧化所得产物;必然还有被还原产物,,由于本题没直接提供还原产物,思考时应发掘隐含条件,得出其为。

方法一:依据化合价升、降总数相同,分别得出1moL和3moL对应的的物质的量

~~ 11153

被还原的Cl为16,被氧化的Cl为4

方法二:计算出生成1moL和3moL失电子总数为16moL,因此,应有16moLCl被还原为

选项D正确

★例5.和在溶液中混合时,可看到下面两个现象: ①混合后5~10秒内,溶液由橙色变为暗蓝色:

②在80~150秒内由暗蓝色变为绿色,与此同时放出气泡。 与之相应的两个反应式为: A. B.

请回答下列问题

(1)配平A、B反应式及由A、B反应组成的总反应式。 (2)蓝色中间物中的氧有哪些型式? (3)A、B反应哪个速率快?

分析:反应A的产物结构较为特殊,其中元素位于第四周期VIB族,价电子为

,以+6价形成结构为的氧化物,因此反应A不是氧化还原反应,配平时注意使两边电荷守恒以及反应的强酸性环境。反应B为氧化还原反应,中氧原子的化合价分别为-2和-1。两个方程式加合即可得总反应式,可见为中间产物。

根据“蓝色中间产物”是,又知反应A、B分别用时5~10秒和80~150秒,可知A反应速率快。

答案:(1) 总反应式:

(2)氧以O和OO(过氧)型体与结合。 (3)反应A快。

例6.烟道气的主要成份是、CO、和,为了测定烟道气各组份含量,可用不同的化学试剂按一定顺序吸收,测出同温同压下体积变化。

已知:吸收可用连苯三酚的KOH溶液;吸收CO可用的氨溶液,为了防止氧化要在溶液中放入铜丝。据此回答:

(1)测定气体成份的顺序应为___________

(2)把吸收与顺序颠倒,产生的后果是_________

分析:设计四种气体的吸收顺序时,主要考虑(1)使每种吸收剂只吸收一种气体。(2)某吸收剂若与其它气体间发生氧化还原反应,把其它气体的吸收排在前边。

逐一分析各吸收剂可能造成干扰反应:连苯三酚的KOH溶液有碱性,吸收同时吸收,将它排在吸收之后;的氨溶液能被氧化,应排在吸收之后。

答案:(1)①→②→③CO→④

(2)用连苯三酚的KOH溶液吸收时,连同一起吸收,导致实验失败。 (3)没吸收就吸收CO,会使氧化成,同样会导致实验失败。 【能力训练】

1.将两种硫酸盐按一定质量比混合后制得化合物W,已知W溶于水可电离出、 和。现将2.83gW中的全部氧化为后,这些再和过量的KI溶液反应得到另取2.8gW投入过量溶液中,得到4.66g白色沉淀,由此判断W的化学式为

(A)(B)(C)(D)

★2.最4.09克钾的某种含氧酸盐,加热使之释出全部氧后剩余固体物重2.49克,另由实验知:1moL该种钾盐受热释出1.5moL,此为何种钾盐?

3.向稀硫酸中加入铜粉不发生反应。若再加入某种盐,则铜粉可以逐渐溶解,符合此条件的盐是

(A)(B)KCl(C)(D)

4.在一定条件下还原性顺序为,由此判断下列反应必然发生的是 (A) (B) (C) (D)

★5.食用含碘食盐可满足人体对碘的摄取。有人偶尔把两种不同厂家生产的含碘食盐混合,发现混合物放出紫色蒸气。这两种含碘食盐里的碘的形态的分别可能是什么?这两种含碘食盐可以在空气中曝露而加以区分。这是依据什么原理?

★6.长征二号火箭用的高能燃料有和偏二甲肼,燃烧产物有、和一种稳定气体,在该反应中被氧化的氮与被还原的氮的质量比是

(A)1:2(B)3:4(C)4:3(D)2:1

★7.将1.0L,2.00mol/L和溶液中加入少量的硫粉,于加热反应后生成、等,测得溶液中(设溶液仍为1.0L)下列判断中不正确的是

(A)(B)(C)(D) [答案与提示]

1.D提示:把K为+1,为+3,为-2代入各化学式中,根据化学式中各元素化合价的代数和为零的原则判断,只有选项D正确。

2.钾盐为提示:设该种钾盐的含氧酸盐组成是,热分解式为: 若a=1则

若a=2则为负值,不可能 X为C1,即

3.A提示:酸性环境中加入,使溶液中有了,即可溶解。

4.A、B提示:判断氧化还原反应能否发生,简单依据为:强还原剂能制出弱还原剂,或强氧化剂能制出弱氧化剂。

5.一种是:碘化物,另一种是:碘酸盐 碘化物在空气里久置,特别是在阳光的作用下会被空气氧化而呈现碘的颜色。离子方程式可写成:

6.A提示:(1)化学方程式中各反应物和生成物为:

(2)根据共价键的极性判断偏二甲肼中各元素的化合价为: 7.D

§8 化学反应速率

[内容综述]

化学反应速率的表达式

单位mol/L·s或min(或其它时间单位) 影响化学反应速率的因素 内因:反应物质的本性

外因:浓度、温度、压强、催化剂、其他

(一)对化学反应速率的理解

影响化学反应速率的因素是:反应物的本质、接触面积大小、反应物浓度、温度、催化剂。

化学反应可以通过被称做反应途径或反应历程的一系列简单步骤而发生。化学家常用碰撞理论来帮助阐明他们对反应过程的观察结果。根据碰撞理论,要发生反应,反应微粒必须发生碰撞,而且这些碰撞必须引起微粒间的相互作用。发生有效碰撞所需的最小能量是这个反应的活化能。如果碰撞具有足够的能量,而且碰撞分子的取向合适,就会形成一种可在短时间内存在的活化络合物。这是一种分子络合物,它的化学键正在断裂和形成。

把反应速率和反应物浓度联系起来的方程叫做反应的速率定律。 某反应的速率定律就是该反应途径中最慢步骤的速率定律。这个最慢步骤是该反应的定速步骤。反应的速率定律必须由实验测定。它不能根据总反应的配平的方程式写出。

(二)外界条件对化学反应速率的影响

1、温度对于可逆反应而言对正逆反应影响是一致的,只不过变化幅度不同。

例如:N2O42NO2升温对N2O4的分解速率及NO2的结合速率均增大,但N2O4的分解速率比NO2的结合速率增大的幅度大。

2、非可逆反应减少生成物对正反应的反应速率无影响

例如:碳酸钙与盐酸反应,减少氯化钙对生成二氧化碳的速率无影响 3、多个因素影响反应速率变化要看主要因素

例如:由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快,然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由高到低,若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢,反应前半程的原因只能是温度所致,锌与硫酸反应时放热,体系温度逐渐升高,温度对反应速率的影响占主导地位,一定时间后,硫酸的浓度下降占据主导地位,因而氢气的生成速率随时间先由慢到快,然后又由快到慢。

[要点讲解]

一、掌握化学反应方程式的系数与用各物质表达的化学反应速率的关系 例:1、已知:4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用VNH3、VO2、VNO、VH2O[mol·L-1·min-1]表示,则关系正确的是

A、4VNH3=5VO2B、5VO2=6VH2OC、3VNH3=2VH2OD、4VO2=5VNO

分析:化学反应方程式的系数与用分别各物质表达的化学反应速率成正比。 答案;A、B

例:2、某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时[X2]为0.4mol·L-1、[Y2]为0.8mol·L-1生成[Z]为0.4mol·L-1。则该反应的反应式是

A、X2+2Y2=2XY2B、2X2+Y2=2X2YC、3X2+Y2=2X3YD、X2+3Y2=2XY3

分析:根据化学反应方程式的系数与用分别各物质表达的化学反应速率成正比的关系,只需分别计算出统一时间内用各物质表达的化学反应速率,然后进行比较。

答案:A、B

例3、在一定条件下,反应N2+3H2=2NH3,在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加了1.7g,则反应速率为

A、VH2=0.03mol/(L·min)B、VN2=0.02mol/(L·min) C、VNH3=0.17g/(L·min)D、VNH3=0.01mol/(L·min)

分析:根据题目可知VNH3=0.01mol/(L·min),根据反应系数与化学反应速率的关系可求出VH2=0.03mol/(L·min)。

答案:A、B

二、掌握影响反应速率变化的因素

例4、下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是 A、2SO2+O2=2SO3B、CO+H2O(气)=CO2+H2 C、CO2+H2O=H2CO3D、OH-+H+=H2O

分析:压强对没有气体参加的反应无影响,B选项有气体参加反应加压后平衡不移动,但化学反应速率加大只不过增加的幅度相同。

答案:D

三、了解速率常数、反应级数和速率方程的有关知识 例5、制备光气的反应按下式进行: CO+Cl2==COCl2

试验测得下列数据 初浓度(mol×L-1) 1 2 3 4 求反应的速率常数、反应级数和速率方程。 [分析]设速率方程为v=kCm(CO)×Cn(Cl2)。m、n的求算可分别保持CO、Cl2的浓度不变,在通过的对应浓度和速率而求得。求得m、n后带入具体数据即可的k,速率方程的具体表达式也就求得了。

解:(1)求反应级数

反应速率方程为v=kCm(CO)×Cn(Cl2)。首先保持CO的浓度不变,而使Cl2的浓度改变,用实验1、2的数据列出

v1=kCm(CO)×C(Cl2)① v2=kCm(CO)×C(Cl2)②

①式÷②式并通过对数运算解得n=1.5 同理解得m=1

故反应级数为2.5。

(2)求反应速率常数将1~4组数据中的如何一组代入v=kC(CO)×C1.5(Cl2) 解得k=3.8(Lmol)1.5s-1 (3)求速率方程

该反应的速率方程为:v=kC(CO)×C1.5(Cl2)

例6、338K时N2O5气相分解的速率常数为0.29min-1,活化能为103.3kj.mol-1求353K时的速率常数k及半衰期t1/2。

分析:由阿累尼乌斯公式lnk1/k2=Ea/R(1/T1-1/T2)可求得353K时的速率常数k。另外,由速率常数的单位为min-1,可知该反应为一级反应,代入一级反应的半衰期公式t1/2=0.693/k

CO 0.100 0 0.100 0 0.050 0 0.050 0 0.052.13×10-3 0.106.0×10-3 0.054.26×10-3 Cl2 0.10初速度mol×l×s 1.2×10-2 可求得353K温度下的半衰期。

解:(1)求353K时的速率常数

T1=338K、T2=353K、k1=0.292min-1、Ea=103.3kj.mol-1 根据公式代入实验值,解得k2=1.392min-1 (2)求反应半衰期t1/2

根据公式t1/2=0.693/k代入k2=1.392min-1,解得t1/2=0.4978min 通过上述题目可知化学实验设计中要注意条件控制,意识到当所能影响观察的条件都在控制之下的观察才是最有效的,在未来的实验设计过程能思维严谨,在未来的高考中以及实践活动中处理问题的能力得以提高。

[能力训练]

1、4NH3+5O24NO+6H2O

反应在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率为

A、VO2=0.01mol/L×sB、VNO=0.008mol/L×s C、VH2O=0.003mol/L×sD、VNH3=0.002mol/L×s

2、把0.6molX气体和0.4molY气体混合2L于容器中使它们发生如下反应, 3X(气)+Y(气)nZ(气)+2W(气)

5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol/L×min,则

(1)上述反应中Z气体的反应方程式系数n的值是 A、1B、2C、3D、4

(2)上述反应在5分钟末时,已消耗的Y值占原来的分数是 A、20%B、25%C、33%D、50%

3、A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率VA=_________,VB=__________,VC=___________。该反应的化学反应方程式为____________________________________________________

4、工业上制取Na2S2O3,用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应而得到。但在混合前,一般先用少许乙醇浸润,其原因是什么?

5、分解反应的速率常数和温度的关系见下表。按下表计算此分解反应的活化能是多少? T/K 318 328 338 【答案及提示】 1、C、D 2、(1)A(2)B

3、VA=0.1mol×L-1×min-1,VB=0.2mol×L-1×min-1,VC=0.3mol×L-1×min-1; 化学反应方程式为A+2B=3C。

4、硫不溶于水,很难与Na2SO3溶液接触而反应,当用乙醇浸润后,因乙醇易溶于水,增加了硫粉与水的接触面积,从而提高了反应速率。增加了Na2S2O3的日产量。

5、101.2kjmol-1

K/s-1 4.98×10-4 1.60×10-3 4.87×10-3 §9 化学平衡

本文主要介绍了化学平衡的基本概念以及影响化学反应达到平衡的诸多因素。当然,随之而来的就是判定化学反应达到平衡的依据。在化学反应中,往往都存在一定的可逆性,是反应物与生成物共存的,只是多少不同。因而学习化学平衡有利于全面地、辨证地看待化学反应的本质。这部分知识相关题目类型灵活多样,要掌握其本质才能从容应付。

【内容综述】

①概念、特征:一定条件下可逆反应,当正反应速率和逆反应速率达到相等时,反应混合物各组分百分含量不随时间变化而改变,此时可逆反应就达到了平衡状态。

②影响因素:浓度、压强、温度――勒沙特列原理

【要点讲解】化学反应是否达到平衡状态,关键是看反应混合物各组分百分含量是否 还随时间发生变化。 【例题分析】

例1:下列叙述中能表示可逆反应N2+3H22NH3一定处于平衡状态的是: A、N2、3H2、NH3百分含量相等

B、单位时间内,消耗1molN2的同时消耗3molH2 C、单位时间内,消耗1molN2的同时生成3molH2

D、反应若在定容的密闭容器中进行,温度一定时,压强不随时间改变

分析:化学平衡状态的基本特征是正、逆反应速率相等,各组分百分含量一定。

A选项3种物质含量相等,不一定是平衡状态。B选项单位时间内,消耗1molN2的同时消耗3molH2均表示的是正反应速率的变化,无逆反应速率的变化情况,从而无法判断正、逆反应速率是否相等,不符合题意。C选项单位时间内,消耗1molN2可判断正反应速率,生成3molH2可判断逆反应速率,根据化学反应方程式系数关系可知正、逆反应速率相等,符合题意。D选项定容、定温条件下压强不变,说明反应混合物的总物质的量一定,由于反应前后气体的物质的量有变化,所以当总物质的量一定时,间接说明各物质的百分含量一定,符合题意。

答案:C、D

例2:在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应

mA(气)+nB(气)pC(气)+qQ(气)当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是: ①体系的压强不再改变②体系的温度不再改变

③各组分的浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率Va:Vb:Vc:Vd=m:n:p:q

⑥单位时间内mmolA断键反应,同时pmolC也断键反应 (A)③④⑤⑥(B)②③④⑥ (C)①③④⑤(D)①③④⑥

分析:①当m+n1p+q时,若化学反应达到平衡状态,容器内气体的物质的量之和将不会随时间的推移而变化,宏观表现为容器内的压强保持不变,因而压强一定反应达到平衡状态;当m+n=p+q时,容器内压强不随化学平衡移动而改变,压强不再改变反应未必达到平衡状态

②任何反应都有热效应,温度不变反应一定达到平衡状态 ③单位时间内mmolA断键反应说明有mmolA参加反应,同时pmolC也断键反应说明有mmolA生成。

答案:B

【能力训练】

3、一定条件下,可逆反应2AB+3C,在下列四种状态中,处于平衡状态的是 ABCD

正反应速率mol/(L·min)VA=2VA=2VA=1VA=1 逆反应速率mol/(L·min)VB=2VA=2VB=1.5VC=1.5

★4、在一定温度下,反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是 A、单位时间内生成nmolA2,同时生成nmol的AB B、容器内总压强不随时间而变化

C、单位时间内生成2nmolAB,同时生成nmol的B2 D、单位时间内生成nmolA2,同时生成nmol的B2

5、能够说明可逆反应H2(气)+I2(气)2HI(气)已达平衡状态的是 A、一个H-H键断裂的同时有一个H-I键形成 B、一个I-I键断裂的同时有二个H-I键形成 C、一个H-H键断裂的同时有一个H-H键形成 D、一个H-H键断裂的同时有二个H-I键形成

★6、在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态说明达到平衡的标志是(当条件一定时) A、[N2O4]=[NO2]的状态

B、容器内的总压强不再变化

C、NO2和N2O4的分子数之比为2:1的状态 D、NO2的转化率不再变化

★★7、在一个6L的密闭容器中,盛入3LX和2LY,在一定条件下,发生反应:4X(气)+3Y(气)2Q(气)+3R(气)若开始时加热,当反应进行到一定阶段后,采取绝热措施,容器里的温度不再随时间改变,这说明

A、正反应为放热反应 B、正反应为吸热反应

C、该反应中正反应吸热和逆反应放热相等,表现为既不吸热也不放热 D、该可逆反应达到了平衡状态 【答案及提示】 3、B、D

4、C由于反应前后气体的物质的量随反应进行不发生改变,定温条件下压强不变,不能说明反应混合物的总物质的量一定,B选项无法判断是否达到平衡状态。

5、C 6、B、D

7、D在化学变化过程中通常都伴随有热量的变化,只要化学反应向某一方向进行,绝热体系就应当有温度的变化,只有达到平衡状态时容器里的温度才不再随时间改变

§10 化学平衡移动

【内容综述】 掌握平衡移动原理

运用影响平衡移动的因素判断平衡移动方向 【要点讲解】

化学平衡移动的实质是浓度、温度、压强等客观因素对正、逆反应速率变化产生不同的影响,使V正≠V逆,原平衡状态发生移动,根据平衡移动原理分析解决问题。

【例题分析】

一、平衡移动与反应速率

例1、某温度下,反应N2O4=2NO2-Q在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是 A、体积减小时将使反应速率增大

B、体积不变时加入少许NO2,将使正反应速率减小 C、体积不变时加入少许N2O4,再度平衡时颜色变深 D、体积不变时升高温度,再度平衡时颜色变深

分析:A、B是结合化学反应速率变化判断而设置的选项,C、D是结合化学平衡移动判断而设置的选项,速率变化与平衡移动是测试中的两个不同的侧面在分析中要加以区分。A、体积减小使反应物浓度及生成物浓度都增大,所以无论正反应还是逆反应速率都增大。B、体积不变时增加NO2的瞬间反应物的浓度不变,生成物的浓度增大,正反应速率不变,逆反应速率增大。C、体积不变时加入少许N2O4再度平衡,无论平衡如何移动各物质浓度均增大,颜色一定加深。D、体积不变升高温度,平衡向吸热(正反应)方向移动,颜色一定加深。

答案:B

例2、右图是可逆反应A+2B=2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降压后加压)而变化的情况,由此可推断

A、正反应是放热反应

B、若A、B是气体,则D是液体或固体 C、逆反应是放热反应 D、A、B、C、D均为气体

分析:通过降温线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动,进而得知正反应方向为放热反应。通过加压线处V正>V逆可知化学平衡向正反应方向移动,进而得知正反应方向为体积减小方向,而且通过改变压强的瞬间V正、V逆均发生了明显变化这一事实说明反应物与生成物中都一定有气体参加。

答案:A、B

二、化学平衡移动的运用

例3、在A+B(固)C反应中,若增加压强或降低温度,B的转化率均增大,则反应体系应是

A、A是固体,C是气体,正反应吸热B、A是气体,C是液体,正反应放热 C、A是气体,C是气体,正反应放热D、A是气体,C是气体,正反应吸热

分析:增加压强平衡向气体体积减小的方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,结合B的转化率的变化可以判断出上述反应的特点,即:正反应方向为气体体积减小、放热反应,由于A与C的反应系数相等,A必为气体C必为固体,否则压强变化将对本反应无影响。

答案:C

例4、在一个固定体积的密闭容器中,放入3LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生下列反应

4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减少1/3,则该反应方程式中的n值是

A、3B、4C、5D、6

分析:通过X的浓度变化,可以知道化学平衡移动的方向,结合压强的变化可以判断出建立平衡前后气体物质的量的变化趋势应当是增大的,因而选择出答案。

例2常温下,浓度为0.1mol·L-1的氨水(NH3·H2O),其电离度为1.34%,求溶液中的[H+]、[OH-]。

解题思路:

弱电解质中的离子浓度分别由溶液的浓度和电离度共同决定。碱性溶液中[OH-]>[H+],先由电离度求出[OH-],再借助KW计算出[H+]。

[OH-]=c·=0.1mol·L-1×1.34%=1.34×10-mol·L-1 [H+]===7.5×10-12(mol·L-1)

启示:任何物质的水溶液,无论中性、酸性或碱性,都同时存在着H+、OH-,且在常温下,向水中加少量酸、碱、盐等物质形成稀溶液后,溶液中始终保持KW=[H+]·[OH-]的关系。

例3求0.01mol·L-1的氢氧化钠溶液的PH值。 解题思路:

强碱溶液中,[OH-]等于碱的浓度,可先由溶液的物质的量浓度求出[OH-],再利用KW求出溶液中[H+],最后根据PH值定义求溶液的PH值。

解法一:[OH-]=CNaOH=0.01mol·L-1 则,[H+]==(mol·L-1) ∴pH=

启示:如果求强碱溶液的pH值,应注意必须先求溶液中的[OH-],再求[H+]、pH值。 解法二: ∵pOH=

∴pH=14pOH=142=12

2.对于弱酸或弱碱溶液的pH值,一般要通过弱电解质的电离度进行计算。 例4.求25℃时0.1mol·L-1的醋酸溶液的PH值。 解题思路:

[H+]=c·=0.1×1.32%=1.32×10-3(mol·L-1) ∴PH==2.88

3.“混合溶液的pH值”的计算,情况比较复杂。常见情况为“等体积混合”: 混合模式

强酸1+强酸2 强碱1+强碱2 强酸+强碱 计算pH混

先计算pOH混再计算pH混

县根据反应计算过量物,再按左示模式计算 计算pH混

先计算pH混再计算pH混 ΔpH>3时

pH混=pH小+0.3 pH混=pH大-0.3

例5.pH=2和pH=4的盐酸等体积混合,求混合液的pH值。 解题思路:

两种pH值不同的盐酸混合后,由于混合溶液的体积增大,因此,在求混合液的[H+]时,应将混合前溶液中的H+的物质的量求出,再由混合液的体积和H+的总物质的量求出[H+]混。进而求出pH混。

解:∵pH1=2∴[H+]1=1×10-2mol·L-1

pH2=4∴[H+]2=1×10-4mol·L-1

∴[H+]混=(1×10-2V1+1×10-4V2)÷(V1+V2) ∵V1=V2

∴[H+]混=(mol·L-1) ∴pH混=

例6.0.6mol·L-1的盐酸与0.4mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,求混合液的PH值。 解:HCl+NaOH=NaCl+H2O 1mol1mol

设盐酸、氢氧化钠的体积为v ∴H+的物质的量=0.6v(mol) OH-的物质的量=0.4v(mol) ∴盐酸有剩余

∴[H+]混=(mol·L-1) ∴

【能力训练】

1.一定温度下,纯水中[H+]和[OH-]的乘积是____;这常数叫____;在酸、碱的稀溶液中存在此常数的原因是___。

2.测定溶液PH值的方法很多,通常用①___②___③___。中学常用的酸碱指示剂有___和___,测定溶液PH值较简便的方法是用___,测定溶液PH值精确的方法是用___。

3.PH=13的NaOH溶液20mL跟PH=11的Ba(OH)2溶液60mL混合后,溶液的PH值等于___,等体积混合,PH值___。

某溶液可使甲荃橙显黄色,酚酞显无色,石蕊显红色,则该溶液的PH值范围是() A.18B.15C.4.45D.58 5.c1、c2、、、PH1、PH2分别表示两种一元弱酸的物质的量浓度、电离度和溶液的PH值。如果已知PH1,则c1和c2的关系()

A.c1>c2B.c1=c2C.c1

6.下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比(①∶②∶③∶④)是:①PH=0的盐酸,②0.1mol·L-1的盐酸③0.01mol·L-1NaOH溶液。④PH=11的NaOH溶液。()

A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶3

7.在指定条件下,下列离子能大量共存的是() A.强碱性溶液:K+、Na+、ClO-、S2- B.PH=1的溶液:Fe2+、Na+、I-、

C.与Al反应产生H2的溶液:H+、Cl-、、K+

D.由水电离出的[H+]=1×10-11mol·L-1的溶液中:Na+、、、 [答案和提示]

1.1×10-14;水的离子积常数;稀酸、稀碱溶液中的[H+]、[OH-]的乘积不变2.①酸碱指示剂;②PH试纸;③PH计。石蕊、酚酞、甲荃橙;PH试纸,PH计

3.12.3812.7)

4.C5.D6.A7.B

§21 无机物的综合推断

【内容综述】

本期主要讲解元素化合物的某些知识规律应用在综合推断时的思维方法。物质推断题由于可全面考查无机化学知识的内在联系,及其分析问题的方法和解决问题的能力,而成为优秀的传统题型,主要分为限定范围推断(给出实验现象,或特定组合元素及必要数据)和不定范围推断(只给出物质类别或状态及转化框图)两大类。

【要点讲解】

一、解物质推断题常用的知识规律

1、同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水,元素可能是硫或氮。

2、同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物化合,生成盐的化合物一定是氮。

3、两溶液混合生成沉淀和气体,这两种溶液的溶质可能分别是(1)与(2)可溶性铝盐与可溶性金属硫化物或可溶性碳酸盐及碳酸氢盐。(3)可溶性铁盐与可溶性碳酸盐及碳酸氢盐。(4)硫代硫酸盐与强酸(如盐酸、稀)

4、既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是氨基酸、弱酸铵盐,弱酸酸式盐等。 5、既能与强酸反应又能与强碱反应且放出气体的常见物质有,弱酸铵盐等。 6、在水中分解生成气体和难溶物或微溶物的物质可能是等。 7、与水接触能放出气体和常见的物质有K。

8、A物质加到B物质中,先生成沉淀后沉淀又溶解,A、B可能分别铝盐

9、在通电条件下常见反应是,电解饱和食盐水、电解水、电解熔融,电解氧化铝。 二、限定范围推断和不定范围推断试题的特点及解题思路。 1、限定范围推断

主要适用于气体或离子的推断。解题时要注意:(1)题目中所限定的条件,如转化关系、反应条件、物质状态、特定数据等。(2)紧扣现象,抓住物质的特性确定突破口。

例2:有A、B、C、D、E五种溶液,它们的阳离子分别是,阴离子分别(都不重复)。现进行如下实验:(1)C溶液加入纯铁粉,溶液质量增加。(2)A、E溶液都呈碱性,测得0.1的A溶液PH小于13。(3)在B溶液中逐滴加入氨水出现沉淀,继续加入氨水沉淀消失。(4)在D溶液中加入溶液无现象,试推断A→E五种物质的化学式。

[解析]:

此题的限定条件是所给五种阳离子与五种阴离子互不重复构成的物质必须能溶于水形成溶液。只能与五种阴离子中的形成,只能与形成可溶性,而与形成可溶性物质的阴离子,只能是,所以A、B、C、D、E五种物质中的必有、、剩余的和不论是与还是与结合形成的溶液都呈酸性。呈碱性的只有和的水溶液。再由实验(2)可知A为,E为。由实验(3)可知B中含有,则B只能为。在、中与铁粉反应而使溶液质量增加的是,D中含。再由实验(4)可知D中不含,则D为,那么C为。

2、不定范围推断

常用单质及化合物的框图推断,解题的关键是:先从题给框图关系中找出特殊现象,再从题给信息为“切入点”正向,或逆向层层分析推理,得出结论,也可先猜想并提出假设,然后归纳推敲、筛选、验证、得出合理的假设范围,最后得出正确结论。

例3:A、B、C、D是常见的金属化合物的水溶液,M为常见的共价挥发性氢化物,N为M的最高氧化产物的水溶液、将M分别通入A、B、C、D中的反应现象如下而图所示,

但,M与A溶液,M与C溶液均不发生反应,判断A、B、M、N的化学式及(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)反应的离子方程式:

[解析]此题框图可分为上下两部分。首先上部分有两种沉淀颜色是解题的突破口,白色沉淀在空气中转化为红棕色,显然是被氧化为。而题干中M为常见共价挥发性氢化物,N为M和最高氧化物的水溶液,则可联想来试推N为或,因此B为或。但结合前面B与M反应有淡黄色沉淀生成,则推断M定为具有还原性的。因此N为,D为可溶强碱。再看框图下半部分,由M即与不足的D反应,所得溶液应为,其与C的反应(Ⅱ)得白色沉淀是什么呢?该白色沉淀的推断可将已推出的D可溶强碱,N用来联想,由此推出该白色沉淀。而A与过量D形成的白色沉淀又能溶于而生成A,则可推断为。

例4:A、B、C、D为中学常见的四种气体单质,在一定条件下,B可以分别和A、C、D化合生成甲、乙、丙,C和D化合生成化合物丁,已知甲、乙、丙的每个分子中含有的电子数相等,并且甲、乙、丙、丁有如下图所示的关系:

(1)试推断各物质的化学式及反应方程式。

(2)根据化合物丙、丁中D元素的化合价,判断丙和丁能否在一定条件下发生反应生成D单质?

[解析]此题没有物质颜色或反应现象的明显突破口,但仔细分析各物质的属类和转化关系,也是容易突破的;一是甲、乙、丙的每个分子中含有的电子数相等,在常见物质中典型的是HF等氢化物。二是题目中典型的转化关系:A+乙→甲+C是非金属间的置换,C+丙→乙+丁是氢化物的氧化反应,以此可推知:A是,B是,C是,甲、乙、丙、丁分别是HF。而中N为-3价,具有还原性,一定条件下NO反应生成

【能力训练】

1、已知亚铜离子,在酸性条件下能自身氧化还原为或。现由氧化铁和氧化亚铜组成的试样,将其等分为X和Y,如图实验:

(1)写出(Ⅰ)中发生反应的离子方程式__________. (2)写出(Ⅱ)中发生反应的离子方程式______________. (3)原试样中和的物质的量之比为__________.

2、下图转化过程中的A、B、C为中学常见元素的化合物,甲、乙、丙为单质。 (1)若甲做还原剂,C的化学式为_______,A与甲的反应方程式为__________. (2)若甲做氧化剂,且都是在溶液中进行的反应,则C的化学式为___________,当A与甲的物质的量之比为1∶1,则A与甲发生反应的离子方程式为________________________.

3、某无色溶液,其中有可能存在下列离

子。现取该溶液进行有关实验,如下图所示: 请回答:(1)沉淀甲是_______,生成沉淀甲的离子方程式___________.

(2)沉淀乙是________,生成沉淀乙的离子方程式________________________. (3)沉淀丙是________,如何用实验来确定其成分?(4)气体甲成分有哪几种可能? (5)综合上述信息,可以肯定存在的离子有_______________________. [答案与提示] 1.(1) (2)(3)1∶1 2.(1)CO (2) 3.(1)S (2)

(3)或和,加稀若沉淀不能完全溶解则有。

(4)若与恰好反应,则气体可能是,若过量,则气体可能是或和混合气,若过量则气体可能是或和混合气。

§22 物质的量气体定律

【内容综述】

本期主要讲解“摩尔”的概念应用于化学领域中各种定量讨论,如:热量。能量的计算;相对分子质量,化学式,分子结构的推导;测定阿伏加德罗常数,气体体积的计算等。

摩尔的概念及相关的重要定律“阿伏加德罗定律”及其推论的应用和判断题,是历年高考及化学竞赛中的常见题型,除常规解法外,常可发现更简捷的思路。

【要点讲解】

1.总结,归纳物质的量及其单位(摩尔)与物质的质量,物质含有的微粒数,气体的体积以及物质的量浓度间的相互转化关系。

2.应用阿伏加德罗定律及其推论时,尤其要注意气体反应的条件,如:等温等压条件下:

等温、等压条件下,相同质量的不同气体: (P为密度)

等温等容条件下:

3.归纳,思考解答问题的简捷思路。

例1.由钾和氧组成的某种离子晶体含钾的质量分数是,其阴离子只有过氧离子()和超氧离子()两种。在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为

(A)2:1(B)1:1(C)1:2(D)1:3

分析:根据晶体中钾的质量分数,算出钾和氧的原子个数比 可知晶体的化学式是

思路一:设晶体中含Xmol,ymol 得

即:=1:2

思路二:观察、心算,把看成是 即:=1:2

例2.假定把的相对原子质量改为24,以代表阿伏加德罗常数,则下列推断不正确的是 (A)各元素的相对原子质量均与原来的数值相同

(B)在标准状况下1mol任何气体占有的体积约为44.8L (C)在标准状况下个二氧化碳分子占有的体积约为22.4L

(D)质量为44g二氧化碳与28g一氧化碳所含有的分子个数相同

分析:相对原子质量若有改变,则所有元素的相对原子的质量,相对分子质量,均发生相应的变化。但任何原子的自身的质量与原子无关,是不改变的。因此,阿伏加德罗常数个原子或分子的质量,即摩尔质量也不改变。同理,一定质量的某气体中分子总数不改变,它所占有的体积就不改变,即气体的摩尔体积是不改变的。

答案:A、B

例3.在200℃用一定量的气和经过一定量的后,固体质量增加了5.4g,则得到的混合气体(200℃)的平均摩尔质量可能是

(A)11.5(B)24.3(C)48.4(D)16.2 分析:(混合物)平均摩尔质量=

本题发生了两个化学反应,所得混合气为三种成分,只有“固体质量增加了5.4g“一个

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/057f.html

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