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 

                     专题十三:同系物及同分异构体

 

班级                  姓名                 学号               

 

【专题目标】

1.  了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因,碳原子彼此连接的可能形式;

2.  理解同系列及同分异构的概念;

3.  能够识别结构简式中各原子的连接次序和方式;

4.  能够辨认同系物和列举异构体。

【知识规律总结】

   一、 同系物的判断规律

1.  一差(分子组成差一个或若干个CH2

2.  二同(同通式,同结构)

3.  三注意

(1)       必为同一类物质

(2)       结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)

(3)       同系物间物理性质不同化学性质相同

因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。

二 、同分异构体的种类

1.  碳链异构

2.  位置异构

3.  官能团异构(类别异构)(详见下表)

组成通式

可能的类别

典型实例

CnH2n

烯烃 环烷烃

CH2=CHCH     H2C  CH2

                CH2

CnH2n-2

炔烃 二烯烃 环烯烃

CH= CCH2CH3   CH2=CHCH=CH2

CnH2n+2O

醇 醚

C2H5OH     CH3OCH3

CnH2nO

醛 酮 烯醇 环醇 环醚

CH3CH2CHO   CH3COCH3    CH=CHCH2OH

CH3CH CH2    CH2 CH OH

     O          CH2

CnH2nO2

羧酸 酯 羟基醛 羟基酮

CH3COOH  HCOOCH3  HOCH2CHO

CnH2n-6O

酚 芳香醇 芳香醚

H3CC6H4OH   C6H5CH2OH    C6H5OCH3

CnH2n+1NO2

硝基烷烃 氨基酸

CH3CH2NO2   H2NCH2COOH

Cn(H2O)m

单糖或二糖

葡萄糖与果糖(C6H12O6)                    蔗糖与麦芽糖(C12H22O11

三 、同分异构体的书写规律

1.  主链由长到短,支链由大到小,位置由心到边,排列由对到邻到间

2.  按照碳链异构   位置异构   官能团异构的顺序书写,也可按照官能团异构   碳链异构   位置异构的顺序书写,不管按照那种方法书写都必须防止漏写和从写

四 、分异构体数目的判断方法

1.  记忆法  记住已掌握的常见的异构体数。例如:

(1)       凡只含一个碳原子的分子均无异构,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、 环己烷、 乙炔、 乙烯等分子一卤代物只有一种;

(2)       丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;

(3)       戊烷、丁烯、戊炔有3种;

(4)       丁基C8H10有4种;

(5)       己烷、C7H8O(含苯环)有5种;

(6)       戊基、C9H12有8种;

2.  基元法  例如:丁基有4种,丁醇、丁醛都有4种;

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

4.  对称法(又称等效氢法) 判断方法如下:

(1)       同一C 原子上的氢原子是等效

(2)       同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氯

(3)       处于镜面对称位置上的氢原子是等效

 

【经典题型】

  题型一:确定异构体的数目

  例 1  某烃的一种同分异构只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是(  )

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

 

解析:分析 C3H8 、C4H10、C6H14各种结构,生成的一氯代物不只1种。从CH4、C2H6的一氯代物只有1种,得出正确答案为C。 

 

 题型二:列举同分异构的结构

例 2  液晶是一种新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。

                                                                                           

  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种异构体 ,它们是:

 

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

 (2) 醛A的异构体甚多,其中属于酯类化合物且结构式中有苯环的异构体就有6种,它们是    ―COOCH3、  ―OCOCH3、HCOO―  ―CH3、          、  

         、          。(全国高考题)            

 

解析 :(1)无类别异构、位置异构之虑,只有―C4H9的碳架异构;

(2)       题中有两个条件:属于酯类化合物且结构中含有苯环,不涉及类别异构。

 

通过有序的思维来列举同分异构体可以确保快速、准确。可以按类别异构到碳链异构再到官能团或取代基位置异构的顺序进行有序的列举,同时要充分利用“对称性”防漏剔增。

 

 

题型三:判断两结构是否等

例3  萘分子的结构可以表示为  或 ,两者是等同的。苯并[α]芘是强致癌物质(存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧的烟雾和内燃机的尾气中)。它的分子由5个苯环并合而成,其结构式可以表示为(Ⅰ)或(Ⅱ)式:                                                        

                                                                     

                                                                      

             (Ⅰ)                           (Ⅱ)                             

 这两者也是等同的。现有结构式A  B  C  D                                                                    

                                                                      

                

      A                B               C                   D

 

其中:与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的结构式是(            );

与(Ⅰ)、(Ⅱ)式同分异构体的是(            )。(全国高考题)

        解析: 以(Ⅰ)式为基准,图形从纸面上取出向右翻转180度后再贴回纸面即得D式,将D式在纸面上反时针旋转45度即得A式。因此,A、D都与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同。

        也可以(Ⅱ)式为基准,将(Ⅱ)式图形在纸面上反时针旋转180度即得A式,(Ⅱ)式在纸面上反时针旋转135度即得D式。

         从分子组成来看,(Ⅰ)式是C20H12,B式也是C20H12,而C式是C19H12,所以B是Ⅰ、Ⅱ 的同分异构体,而C式不是。

         答案是(1)AD;(2)B。

         判断两结构是否相等的思维过程是:(1)用系统命名法命名时名称相同者;(2)将分子整体旋转、翻转后能“重合”者。

 

题型四:测试同分异构体的变通策略

     例 4  已知萘的n溴代物和m溴代物的种数相等,则n与m(n不等于m)的关系是

        A  n+m=6    B  n+m=4   C  n+m=8    D  无法确定

      解析: 解题过程中要避免犯策略性错误,就要见机而行,变“正面强攻”为“侧翼出击”,转换思维角度和思维方向。正确思路是:从萘的分子式C10H8出发,从分子中取代a个H(C10H8-a Bra)与取代8-a个H(C10HaBr8-a)的同分异构体的种数相等,故n+m=a+(8-a)=8,选C。

      解答本题的策略在于“等价”变通,如CHCl3与CH3Cl、CH2=CHCl与CCl2=CHCl、

C9H19OH(醇类)与C9H19Cl等等同分异构体的种数相等。

解题思维策略对完成条件向结果转化和实现解题起着关键性的作用。策略性错误主要是指解题方向上的偏差,造成思维受阻或解题过程中走了弯路。对于高考来说,费时费事,即便做对了,也有策略性错误。

 

      题型五:由加成产物确定不饱和有机物异构体数

      例 5  某有机物与H2按1:1物质的量比加成后生成的产物结构为:

                                  CH3

             CH3―CH―CH2―CH―C―CH2―CH3

                  OH        CH3  OH                                 

          

           则该有机物可能的结构有(     )种(说明 羟基与碳碳双双键的结构不稳定)。

       解析 :某有机物与H2按1:1物质的量比加成说明原来的有机物为烯烃,又由C的四价原则,双键位置的情况有四种,再考虑酮的存在情况。答案是5种。

        该题的特点是:已知某不饱和有机物加成后产物结构,确定原不饱和有机物的同分异构体的种数。解此类题的关键是:抓住加成反应的特点即反应前后碳链结构不变,确定不饱和键(双键、叁键)的可能位置,进而得到有机物的结构及种数。

 

 

【随堂作业】

试题详情

专题12  无机物的推断及检验

【专题目标】

1.掌握非金属元素单质及其化合物的相互转化关系。

2.掌握金属元素单质及其化合物的相互转化关系。

3.运用元素单质及其化合物的性质进行物质的推断及检验。

【经典题型】

题型Ⅰ:(07年高考全国卷)提示:某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空:



 (1)单质F是_____________________。
 (2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)________________________。
 (3)溶液I中所含金属离于是_____________________。
 (4)由CEF若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)____________________。

【点拨】本题看似复杂,但有一明显突破口,即溶液E中加氨水、通入空气得红褐色沉淀,此沉淀是Fe(OH)3,由此推断C为单质Fe,F为H2,E为亚铁盐;再往前推,粉状化合物和粉状单质发生置换反应,生成单质铁,应为铝热反应,故B为Al,D为Al2O3,H为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

【规律总结】铁作为一种变价金属,是高考命题的热点,在离子共存、离子方程式、金属的腐蚀中铁起着重要的角色,特别是以铁为载体,在化学实验、物质推断和化学计算都有可能出现。

 

题型Ⅱ:(2006年高考全国卷)下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物:

物质A跟B反应生成物质E、F和G;物质C跟D反应生成物质I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如右上表格所示。请填写下列空白:

(1)物质H的化学式是_____________。

(2)反应①的化学方程式是_______________________________________________。

(3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是_______________________________。

【点拨】本题为一综合推断题,突破口为饱和食盐水电解:

2NaCl +2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2

可得A、B、C分别为NaOH、H2、Cl2,根据题意推断C为H2,进而得B为Cl2,A为NaOH,所以H为HCl;由题中表格可知C和D反应的物质的量之比:3C + D = 2I,所以I中应有3个H原子,D为双原子分子N2

答案:(1)HCl

(2)

(3)

 

题型Ⅲ:有某白色粉末,取出少量溶于水,用铂丝蘸取溶液做焰色反应实验,焰色呈黄色,再透过钴玻璃观察,焰色呈浅紫色。另取少量粉末加热无明显现象,冷却后加入稀盐酸则逸出无色、无气味的气体,该气体不能使品红溶液褪色,但能与氢氧化钡溶液产生白色沉淀。继续向原反应液中加盐酸至过量,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。则原来的混合物白色粉末中肯定含有的离子是______________。写出有关的离子方程式:_________________________________________________。

【点拨】由颜色反应,肯定白色粉末中含有Na+和K+。由粉末与盐酸反应逸出气体的性质,判断气体是CO2,但可能由CO32或HCO3与酸反应而得。粉末加热不产生气体,排除了NaHCO3或KHCO3中的HCO3。从后一步实验得到难溶于酸的白色钡盐,确定出原粉末中有SO42.

答案:K+、Na+、CO32、SO42

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

SO42 + Ba2+ = BaSO4

 

【随堂作业】(45分钟)

1.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(  )

A.酸雨    B.光化学烟雾    C.臭氧空洞    D.温室效应

2.某种混合气体可能含有N2、HCl和CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化;再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小;最后通过灼热的铜网,经充分反应气体体积又减小,但气体还有剩余。以下对混合气体的组成判断正确的是(  )

A.一定没有N2,CO和HCl中至少有一种           

B.一定有N2、HCl和CO

C.一定有N2,CO和HCl中至少有一种        

D.一定有N2和HCl,没有CO

3.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是(  )
A.烧杯中有铜无铁           B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有          D.烧杯中铁、铜都无

4.某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验:

 

 

 

 

 

  (1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是:

_______________________________________________________________________。

(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是________________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是:

___________________________________________________________________________。

5.在一定条件下,下列各物质可发生如下图所示的变化(反应中生成的水没有写出):

请回答:

(1)固体A是(写出化学式)_______________________。

(2)反应(Ⅰ)的化学方程式为______________________________________________。

(3)反应(Ⅱ)的化学方程式为______________________________________________。

 

6.根据下列框图填写下列空格:

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

(2)写出下列反应的离子方程式:

氧化物B+浓盐酸:                                            

F的水溶液与E溶液:                                           

H与NaOH溶液反应:                                      

(3)单质C与浓硫酸共存的现象为:                              

 

(附答案)

1.  A 2.C 3.B

4.(1)稀氨水和酚酞 ;稀氨水中的NH3气逸出,所以溶液的颜色变浅

(2)溶有SO2的品红 ;SO2气体逸出,品红溶液恢复红色

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)钝化

 

试题详情

专题11 :金属知识规律

 

班级             姓名                  学号            

【专题目标】(1)熟练掌握各种代表金属的性质和反应现象

(2)综合运用一些重要化合物的性质进行解题

(3)重点掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互转变

【经典题型】

【例1】两种金属混合粉末15g,与足量的盐酸反应时生成11.2L氢气(标准状况),符合上述情况的金属混合物的是

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

【点拨】由题知,若生成1mol氢气,则需金属混合物的质量为30g;对于选项中的各种金属,分别只要生成1mol氢气,一个质量大于30g,一个质量小于30g,即符合题意,不反应的按无穷大计算。所以该题答案为 B、C

【巩固】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

【答案】C


【例2】下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去).

 

请填写下列空白:

(1)物质B是       ,F是        ,J是       .

(2)反应①的离子方程式是                                  .

【点拨】饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2 。由反应关系可知A为NaOH,B为Cl2,C为H2,G为HCl。再由F和HCl生成氢气,且Cl2+F→I,H+Cl2→I可知F为变价金属,不难推知F为Fe,H和I分别为FeCl2和FeCl3 ;最后注意理解D与H、I的反应。由题知D、E为NaCl、NaClO,通过上述分析可知D应为NaClO,有关反应为:I→J: Fe3+ + 3ClO- + 3H2O = Fe(OH)3↓ + 3HClO ,发生了互促水解反应。而H→J是因为ClO有强氧化性,将Fe2氧化为Fe3,再发生I→J的反应。反应①的离子方程式是Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O

    这是一道有一定难度的物质推断题,涉及的知识面广,考查了氯单质、氯化物、氯的含氧化合物、铁元素的变价、铁元素的化合物、盐的水解及氧化性、电解等知识。除了考查知识外,还以上述知识为载体考查学生对学过的知识整理、归纳、分析的能力,对物质I和H的推断论证考查了学生的思维的发散和收敛以及对元素知识的“升华”的能力。因而本题是当前知识、能力型高考试题中一个成功的典型。

【巩固】在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化:

请填写以下空白:


(1)孔雀石的主要成分是CuCO3?Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解.下图中的F是      .

(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:         .

(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:             .

(4)每生成1摩D,同时生成       摩E.

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

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

【例3】将高岭土(Al2O3?2SiO2?H2O)和纯碱混合均匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤并弃其残渣,滤液用适量的盐酸酸化,经过滤得到沉淀和含Al3+的滤液。

(1)高岭土与纯碱熔融时,发生的化学方程式是              最后得到的沉淀物是          

(2)取上述部分滤液用NaOH溶液处理,使Al3+­全部转化为含AlO2-的溶液(A溶液),另取部分原滤液(B溶液)与A溶液混合,欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al(OH)3 沉淀,若A溶液中含a mol AlO2-离子,B溶液中含b mol Al3+ 离子。

 ①当A、B溶液恰好完全反应,则a与b的关系是          

② 当Al3+剩余,则应通入       (气体)为沉淀剂,其物质的量是          (用含a、b关系式表示,下同)

③ 当AlO2-剩余,则应通入      (气体)为沉淀剂,其物质的量为         

(3)取上述含Al3+的滤液100mL,设物质的量浓度为c1 mol?L-1 ,逐滴加入 100mL

c2 mol?L-1 的NaOH溶液,当c1、c2满足        关系时,反应先有沉淀生成,然后沉淀部分溶解,此时还有Al(OH)3            mol

【点拨】本题(2)的第①问主要依据Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4 Al(OH)3↓来解答,第②问欲使Al3+变成沉淀,则沉淀只能是Al(OH)3,应加入碱性物质,溶于水呈碱性的气体只有氨气,第③问欲使AlO2- 变成Al(OH)3沉淀,则应加入弱酸,所以通入的气体是CO2。所通气体的物质的量涉及到过量计算。

 第(3)小题则考查了Al(OH)3的两性,Al(OH)3能溶于强碱。

【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

【巩固】下表为几种盐在不同温度下的溶解度

 

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

我国化学家候德榜教授根据在通常情况下,NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O == NH4HCO3  NaCl+NH4Cl == NaHCO3¯+NH4Cl
其步骤如下图:
             
       试回答:
       (1)步骤(III)中过滤所得晶体A的化学式     ,固体残留物B的化学式      
       (2)(I)、(II)步骤的顺序不能颠倒,其原因是                           
       (3)步骤(V)从滤液中分离出来的晶体C的化学式为        ,根据溶解度说明为什么在冷却情况下可以将晶体C从滤液中分离出来                    

【答案】(1)NaHCO3 ;Na2CO3

(2)二氧化碳在水中的溶解度小,先通氨气饱和,再通二氧化碳,可大大增加二氧化碳的溶解量,从而使后续过程中能生成更多的产物

(3)NH4Cl;在高温下,氯化钠的溶解度比氯化铵小,而在冷却的情况下,氯化铵的溶解度反而比氯化钠小,从而使它从溶液中分离出来

 

【随堂作业】

1.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是

      A.最终生成白色沉淀            B.最终生成红褐色沉淀

      C.有气泡产生                  D.无变化

2.下列有关纯铁的描述正确的是

A.  熔点比生铁的低

B.  与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快

C.  在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀

D.  在冷的浓硫酸中可钝化

3.相同条件下,将Mg、Al、Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,反应结束后三种溶液的质量相等,则投入的Mg、Al、Fe质量关系为

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

4.a升CO2气体通过足量Na2O2所得的气体与b升NO相混和时,可得到c升气体(相同状况),以下表达式中错误的是 
          A.若a<b,则c<0.5(a+b)       B.若a>b,则c=0.5(a+b)

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

5.已知原子量:Li-6.9     Na-23    K-39      Rb-85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混和物10.8克,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体16克。据此可确定碱金属M是
         A.Li                 B.Na             C.K                            D.Rb

6.在由FeO、Fe和Fe2O3 组成的混和物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混和物完全溶解,并放出448mL气体(标况),此时溶液中无Fe3+,则下列判断正确的是
         A、混和物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3
         B、反应后所得溶液中的Fe2+与Cl-物质的量之比为1:2
        
 C、混和物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
         D、混和物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多

7.在2升Fe2(SO4)3和CuSO4组成的混和液中,加入30克纯铁粉,最后得到2升0.25摩/升的FeSO4溶液及26克固体混和物,则原混和物中Fe2(SO4)3的物质的量浓度为

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组成的混和物27.2克,把它们溶于足量的水中充分反应后,溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀,将反应器内水分蒸干,最后得到白色固体物质共29克,则原混和物中Na2CO3的质量是

        A.10.6克          B.5.3克          C.5.9克          D.无法确定

9.将a摩钠和a摩铝一同放入m克水(足量)中,所得溶液的密度为d克/毫升,该溶液的质量百分比浓度为

         A.        B.          C.             D.

10.向盛有25毫升0.2摩/升的Na2CO3溶液的试管中缓缓滴入0.1摩/升盐酸75毫升,且边加边振荡,则在标况下,产生CO2气体的体积为         mL

11.2.1克平均式量为7.2的CO和H2组成的混和气体在足量的氧气中充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2粉未中,待反应完全后,粉未质量可增加         g
12.实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。

实验

方法

实验过程中所发生反应的

化学方程式

实验所用仪器

(用编号表示)

实验需直接测定的有关物理量

(用文字说明)

1

 

 

 

2

 

 

 

实验可能用到的主要仪器:

①托盘天平   ②启普发生器    ⑧硬质玻璃管    ④泥三角    ⑤烧杯

⑥坩埚   ⑦酒精灯   ⑧玻棒    ⑨漏斗    ⑩干燥管

实验可能用到的试剂:

a.锌粒    b.稀硫酸    c.氯化钠溶液    d,浓硫酸

13. 现有铁和铜组成的合金共a摩尔,其中铜的物质的量分数为x,研成粉未状后全部投入含b摩尔HNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题:
(1)用微粒符号填写下列空白(列举出全部可能出现的情况)

 

残留固体成份

 

 

 

 

 

 

溶液中的金属离子

 

 

 

 

 

 

       (2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,则b的取值范围是(用a、x表示)                 
(3)当x=0.5,溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等,在标准状况下共产生672毫升NO气体,求a和b的值(写出计算过程)。

14. 向明矾[KAl(SO4)2?12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。
       (1)当明矾为1摩尔时,试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(表明化学式)
                                  
       (2)当向体积为a升,浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时,用含a、M、N的代数式表示:
       ①当b满足           时,沉淀的总物质量最大
       ②当b满足           时,沉淀的总质量最大
       (3)若向含m摩KAl(SO4)2的溶液中加入含n摩尔Ba(OH)2溶液,试讨论取不同范围值时,沉淀中各组分的物质的量是多少?
      

【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.

实验方法

实验过程中所发生
反应的化学方程式

实验所用仪器

(用编号表示)

实验需直接测定的

有关物理量

(用文字说明)

1

H2SO4+Zn→ZnSO4+H2

H2+CuOCu+H2O

①②③⑦

实验前样品和硬质玻璃管的总质量(或硬质玻璃

管的质量)

实验后Cu及硬质玻璃管的总质量

2

H2SO4+CuO→CuSO4+H2O

①⑤⑧⑨

过滤后剩余固体的质量

3

2Cu+O22CuO

①④⑥⑦⑧

实验前坩埚与样品总质量

(或坩埚质量)

实验后坩埚与CuO总质量

13.(1)

 

残留固体成份

Fe  Cu

Cu

Cu

溶液中的金属离子

Fe2+

Fe2+

Fe2+ Cu2+

Fe2+ Cu2+

Fe2+ Fe3+ Cu2+

Fe3+ Cu2+

(2)          (3)  a=0.04   b=0.12

14.(1)

                           
(2)①当a×M×1.5=bN时,沉淀总量最多
          ②当bN³2aM时,沉淀总质量最大
(3)①n³2m时,BaSO4=2m(摩),Al(OH)3=0(摩)
              ②1.5m£n£2m时,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=m-(2n-3m)=4m-2n(摩)
      ③n£1.5m时,BaSO4=n(摩),Al(OH)3=(摩)

试题详情

专题10 :非金属知识规律

 

班级             姓名                  学号            

【专题目标】(1) 熟练掌握典型物质

(2) 运用元素周期律、元素周期表总结同周期或同主族元素性质递变规律,以及变化的内在原因,做到触类旁通、举一反三

 (3) 对物质的结构、性质、制取、用途、实验现象的描述进行全方位系统复习

【经典题型】

【例1】氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是
         A、HI和HClO                         B、HCl和HIO
         C、HClO3和HIO                          D、HClO和HIO

【点拨】氯气与水反应的方程式为Cl2 + H2O = HCl + HClO 反应可看做Cl-Cl + H-OH互相交换形成HCl + HClO。氯化碘与水反应可认为是ICl + H-OH →HCl+IHO,将IHO改成HIO。选项B符合题意。Cl2与水反应是氧化还原反应,而ICl与水反应不是氧化还原反应。

【规律总结】ICl与Cl2的化学性质相似,要掌握它们的相似之处,相似原因。而相似不是完全相同,不能简单地模仿和照搬照抄,还要掌握它们的相异之处,这既是提高能力的一种途径,也是考查能力和素质的一种方法。

【巩固】从某些方面看,NH3和H2O相当,NH4+和H3O+(简写为H+)相当,NH2-和OH-相当,NH2-(有时还包括N3-)和O2-相当

(1) 已知在液氨中下列2个反应能发生,完成并配平方程式:

  NH4Cl + KNH2 →                      , NH4I + PbNH →

(2) 已知M为正二价金属,完成下列反应式:

   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】可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是

① 硫和氢气在加热条件下能形成H2S、H2S受热300℃左右分解。氯气和氢气在点燃或光照下生成氯化氢,氯化氢很难分解。

② 向氢硫酸溶液中滴入氯水有单质硫生成

③ 硫、氯气分别与铜和铁反应产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2

④ 高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸

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

【点拨】元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有:

①形成气态氢化物难易程度,易形成气态氢化物者,非金属性强。通常气态氢化物稳定的非金属性强。

②相同条件下,最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。

③非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙,则甲的非金属性强于乙。

④同种变价金属与不同非金属反应时,生成高价金属化合物时,该非金属性强于生成低价金属化合物对应的非金属,如题中③。综上所述选项A符合题意。

在理论上还有:①易得到电子的非金属单质,其非金属性强。②同周期元素在右侧(稀有气体除外),同主族元素在上方非金属性强。

【规律总结】本题以熟知的氯气、硫的非金属单质强弱比较,考查学生能否多方位对同一问题进行阐述,以及巩固对物质通过外在性质的描述反映内在的结构的认识,实现由感性认识到理性认识的飞跃。

【例3】A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质.这些化合物和单质之间存在如下的关系:       

 

 

 

 

 

 

 

据此判断:

(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是   .(用A、B、C字母填写)

(2)单质乙必定是      (填"金属"或"非金属"),其理由是        .

(3)单质乙的分子式可能是       ,则化合物B的分子式是       .

【点拨】(1) 根据题意,可转化为如下三个反应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,一定来源于化合物B,所以A、B均含有乙元素。

(2) 由③ 看出,该反应一定是氧化还原反应,乙为单质,A、B中又都含有乙元素,所以乙元素在A、B中必有一个显正价,另一个显负价。在中学化学中只有非金属元素显负价,因而乙一定是非金属元素。

(3) 单质乙可能是S,B的化学式H2S,A的化学式为SO2,因此可写出下列反应关系

 

                  

 

 

 

也可认为乙是N2,也可以写出如下反应关系

 

 

 

 

 

 

 

【规律总结】物质的推断题,特别是文字类框图题(或称无明显物质类推断题),是最为综合的题目。它不仅涉及的知识面广,而且思维难度大,所以一直受到高考命题者的重视。

【巩固】有下图所示的反应关系:A是中学化学中常见的无机物,A、B、C中含有同一种元素R,不含R的产物已经略去。
           
       (1)若A与NaOH反应,既可生成B,也可生成C,还可生成B+C,写出符合上述反应关系的A的两种不同类型物质的分子式

       (2)若A与NaOH无论以何种比列反应,其产物均是B+C,则A的分子式可能是(只要求写一种);R在A、B、C中的化合价必须满足的条件是

【答案】:(1)CO2(SO2)、H2S、AlCl3中任选两种

(2)Cl2 ;A中R的化合价必介于B、C之间

【随堂作业】

1.含杂质SiO2的硫铁矿样品1克,用充足的O2燃烧后称重为0.8克,则硫铁矿中含硫量为
         A.10%           B.22%                 C.32%             D.40%

2.在常温常压下,将a升SO2和b升H2S混和,当反应后气体体积是反应前气体体积的时,则a与b之比是  ①1:1 ②1:2 ③1:3 ④2:1

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

3.将NO2、NH3、O2的混和气体22.4升通过稀硫酸后,溶液的质量增加26.7克,气体体积缩小为4.48升(气体体积均在标准状况下测定),剩余气体能使带余烬的木条复燃,则混和气体的平均分子量为
         A.28.1             B.30.2          C.33.1          D.34.0
4. 铜既不溶于稀硫酸,也不溶于KNO3 溶液,现有2mol/L稀硫酸15mL,往其中加入2.02g KNO3 晶体,充分溶解,该混和液最多可溶解铜的物质的量为
         A. 0mol           B. 0.0075mol             C. 0.03mol          D. 0.0225mol

5. 在水玻璃中通入足量CO2,充分反应后加热蒸发,再高温充分灼烧,最后所得固体物质为
         A. SiO2与NaHCO3     B. SiO2与Na2CO3               C. SiO2    D. Na2SiO3

6.下列反应产生的气体,通过Na2SO3溶液不反应的是
         ①Na2O2和CO②Al和NaOH溶液 ③MnO2和浓盐酸 ④浓硝酸和铜片
        ⑤铜片和浓硫酸共热    ⑥固体NaCl和浓H2SO4         ⑦FeS和稀硝酸
         A.①②            B.②                C.①②⑤             D.全部反应

7.用浓硫酸吸收SO3可得到H2SO4?SO3,若用1.00克98%的硫酸溶液充分吸收SO3后,再进行稀释,可得到98%的硫酸质量为
         A.1.98克        B.2.00克            C.2.22克            D.2.42克
8.三支相同容积的试管A、B、C,每个试管内各盛有两种气体,且各占体积,A管是NO和NO2,B管是NO和O2,C管是NO2和O2,将A、B、C三支试管倒立于水槽中,在相同条件下,水面上升的高度分别是hA、hB、hC,则
         A. hA=hB=hC         B. hA>hB>hC          C. hC >hB>hA     D.hB>hC>hA
9.一瓶无色气体,可能含氯化氢、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、溴化氢、二氧化碳中的一种或几种;将其通入氯水中,得无色透明溶液,将该溶液分成两份,一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液,析出白色沉淀;另一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液,也有白色沉淀产生。下面结论正确的是

       ①原气体中肯定有二氧化硫 ②原气体中可能有二氧化硫 ③原气体中肯定无硫化氢、 溴化氢、二氧化氮  ④不能肯定是否含有氯化氢 ⑤原气体中肯定不含二氧化碳   ⑥原气体中肯定含有氯化氢

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

10.在含有n克HNO3的稀溶液中,恰好将5.6克铁粉完全溶解,若有克HNO3被还原成NO(无其它还原产物),则n值不可能是
         A.12.6克        B.16.8克            C.18.9克            D.25.2克

11.A盐和碱石灰反应,微热时放出一种气体B,再经强热又放出一种气体C。在同温同压下,气体B与C的密度相近,余下的残渣中加入硝酸又有一种气体D放出,气体D通入一种淡黄色的固体中可得到气体E,请确定各物质的分子式。

12.根据下列反应框图填空,已知反应①是工业上生产化合物D的反应,反应⑤是实验室鉴定化合物E的反应。

(1)单质L是            

(2)化合物B是            

(3)图中除反应①以外,还有两个用于工业生产的反应,是               (填代号)。它们的化学反应方程式分别是              

13.某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:(A)氯化钠 (B)硫化钠 (C)亚硫酸钠 (D)硫代硫酸钠 (E)硫酸钠 (F)碳酸钠.向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色的沉淀析出,同时有气体产生.此气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红试液褪色.根据上述实验现象回答下列问题.

(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含____________(填分子式).

(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母).

第一种情况是____________,第二种情况是____________,

第三种情况是____________,第四种情况是____________.

(可不填满,也可补充)

14.如下图的装置中:
                           
a是盛有标况下的空气(氧气占五分之一)和10毫升1.2mol/L硝酸的250毫升烧瓶。b是未充气(实验开始前内部没有气体)放有0.384克铜粉的气球。c是夹紧了的弹簧夹。d中盛有足量的过氧化钠。e是充有二氧化碳的针筒。整套装置已经过气密性检查合格。
       (1)将气球中的铜粉小心倒入烧瓶中,充分反应后发现铜粉有余(设产生的气体不溶解于溶液中),则可观察到的现象是

       (2)欲提高铜与硝酸反应的速度可采用多种不同的措施
       ①若用加入化学试剂法,下列试剂中可以使用的是(填代号)
         A.蒸馏水        B.无水醋酸钠           C.石墨         D.硝酸银溶液(少量)
       ②若用升高温度法,请在图中画出完整的示意图:

       ③将烧瓶不断振荡发现气球逐渐缩小,发生有关反应的化学方程式是:
       此时气球的现象是: 

④打开弹簧夹将二氧化碳推入干燥管内继续振荡,使气体与气体、溶液充分接触,欲使所有的铜粉都溶解,至少需要推入二氧化碳多少毫升
       ⑤将上述全过程用一个总的化学方程式表示:

 

【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)溶液变蓝色,烧瓶内气体由无色继而变成红色,气球胀大
    (2)①CD

② 

                       

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

气球有一部分被吸入烧瓶

④38.4mL

⑤2Cu+4HNO3+O2 == 2Cu(NO3)2+2H2O

 

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专题9 溶液中粒子浓度大小的比较

【专题目标】

    1.理解电解质的电离平衡概念以及电离度的概念。
  2.理解水的电离、盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。

【经典题型】

题型一

例1]在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是

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-)

点拨]NH4Cl是可溶性的盐,属于强电解质,在溶液中完全电离NH4Cl=NH4++Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐,在水中要发生水解;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-)。又由于水解反应是中和反应的逆反应,相对于中和来说是次要的,综合起来,不难得出:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案为A。

例2]在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列关系正确的是

   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-)

点拨] NH3?H2O是一元弱酸,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离(NH3?H2O  NH4++OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)>C(NH4+)。综合起来,C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案为A。

[规律总结]

1、必须有正确的思路:

2、掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒

3、分清他们的主要地位和次要地位

[巩固]

1、Na2S溶液中各离子浓度由小到大的顺序是                          。;

2、将0.4mol/L盐酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度由小到大的顺序是                                  

3、物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3  ④(NH42CO3  

 ⑤NH4HCO3,按C(CO32)由小到大排列顺序正确的是    (    )

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

题型二

例3]把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是(     )
      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 

点拨]此题实质上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得: c(H)+c(Na)=c(CH3COO)+c(OH)     (1)

        由物料守恒关系可得:    c(CH3COOH)+c(CH3COO)=c(Na)×2=0.01mol/L    (2)
由(2)可知D正确。
将(1)×2+(2)可得:
2c(H)=c(CH3COO-)+2c(OH)-c(CH3COOH)(3)C选项错误。

例4]用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是(    )

   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

点拨] CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+),根据电荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)<C(H+)。说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒,可推出(B)是正确的。

[规律总结]

 1、 电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。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:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中nC(Na+):nC(C)=1:1,推出:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)

3、质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:C(H3O+)+C(H2CO3)=C(NH3)+C(OH-)+C(CO32-)。

[巩固]

 1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式,正确的是

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、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)

    ①若溶液的pH=7,则该溶液中C(NH4)      C(Cl);

    ②若溶液的pH>7,则该溶液中C(NH4)      C(Cl);

③若C(NH4)< C(Cl),则溶液的pH        7。

3、某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2AH++HA-;HA-H++A2-  已知一级电离远大于二级电离,设有下列四种溶液:
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与0.04mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH与0.02 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号)

(1)       A溶液中各离子浓度大小为                                              

B溶液中各离子浓度大小为                                              

B溶液中可能存在的等式关为有                                           

D溶液中各离子浓度大小为                                               

D溶液中可能存在的等式关为有                                            

  (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______________________。

【随堂作业】

1、实验室中配制一种混合溶液,要使溶液中C(K+)=C(Cl-)=C(Na+)/2=C(SO42-),可选用的溶质可能是(      )

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

2.已知常温下有浓度为0.1mol.L-1PH=2的某一元弱酸HA溶液,;又知0.01mol?L-1

  的一元碱BOH溶液中C(OH)/C(H)=1010,将上述两种溶液等体积混合,所得溶

  液中离子深度大小关系正确的是                                  (     )

  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.某酸的酸式盐NaHY在水溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度。有关叙述中正确的是(   )

    A.H2Y在电离时为:H2Y+HOHY-+H3O+

B.在该盐的溶液中,离子浓度为:C(Na+)>C(Y2-)>C(HY-)>C(OH-)>C(H+)

C.在该盐的溶液中,离子浓度为:C(Na+)>C(HY-)>C(Y2-)>C(OH-)>C(H+)

D.HY-水解方程式为:HY-+H2OY2-+H3O+

4.把0.2mol/L的溶液和0.4mol/L的盐酸等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小

的顺序排列正确的是                                                     (    )

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,存在多种分子和离子,下列关系中不正确的是               (    )

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℃时, 将 0.01mol 的 CH3COONa 与 0.02mol HCl 溶解于水中, 形成 1L 混合溶液, 在所得溶液中, 下列关系式正确的是(      )

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,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是 (      )

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

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

8.100毫升0.1摩/升醋酸与50毫升0.2摩/升氢氧化钠溶液混和,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.将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混和后,溶液中离子浓度关系正确的是                                                        

(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体是(   )

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

11.有五瓶溶液分别是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。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是                (       )
    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- 四种离子经过四位同学测定其浓度大小关系如下,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.已知某温度下0.1mol/LNaHB强电解质溶液cC(H+)>cC(OH-),则有下列关系一定正确的 (   )

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.在常温下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是                    (    )

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

C  V≥20mL           D  V≤20mL

15.在一元强碱MOH溶液中加入一中元酸HA溶液,充分反应后,溶液呈中性。甲同学认为溶液中C(A- )= C(M+),而乙同学认为C(A- )与C(M+)是否相等,要看一元酸HA是强酸还是弱酸。你认为____同学的说法正确,理由是_________________________________________.

16.2mol/L50mL的盐酸中含苯酚9.4g,加入4mol/L50mL氢氧化钠溶液后C(若混合后溶液体积为100mL),则溶液中离子浓度的大小顺序_________________________________________

17.等物质的量浓度的下列溶液中,C(NH4+)大小顺序_________________________________

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

18.0.1mol/LNa2CO3溶液中,三种阴离子物质的量浓度由大到小的顺序为:____>_____>_____溶液中可能存在的等式关为有                                                  

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体是

C(1)0.02mol/L的HCN溶液与0.02mol/L NaCN溶液等体积混合,已知该混合溶液中

C(Na+)>C(CN-),用“>、<、=”符号填空

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

③C(HCN)+C(CN-)             0.02mol/L

(2)①向明矾溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时,溶液的pH    7(填>、<、=),离子反应总方程式为                                     

②向明矾溶液中逐滴加氢氧化钡溶液至铝离子刚好沉淀完全时,溶液的pH    7(填>、<、=),离子反应总方程式为                                    

20. 某NH4Cl稀溶液,其浓度为amol.L-1。由于NH4+水解,cC(NH4+)实际略小于a,已知溶液中cC(NH4+)、cC(NH3?H2O) 、cC(OH)三者间存在如下关系:              =Kb,Kb在常温时是一个常数。

(1)      

C(NH3?H2O)

C(NH4+)*C(OH)

(2)       溶液中各微粒浓度大小关系:                          

 

 

答案

[巩固]

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

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

3.     D

[巩固]

1.  C   D

2. ①  ==  ② >     ③     <

3.

【随堂作业】

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

15.

16.

17.

18.

19.

20.

 

试题详情

专题8-2  离子方程式   

【专题目标】

理解离子方程式的意义,能正确书写离子方程式。

【经典例题】
例1、(2007年上海高考题)下列离子方程式中正确的是 ( AC )

A.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:

   Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

B.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:

   NH4++OH=NH3↑+H2O

C.苯酚钠溶液中通入少量CO2

   C6H5O+CO2+H2O → C6H5OH+HCO3?

D.FeBr2溶液中通入过量Cl2

   2Fe2++2Br+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl?

解析:B项漏写HCO3-的反应的,D项中的Br-只是部分被氧化。

解题回顾:离子方程式正误判断自1995年以来每年必考,它涉及电解质、非电解质、强弱电解质、酸碱盐溶液溶解性及其复分解反应,溶液中进行的氧化还原反应、盐的水解反应等多方面的内容。同时对常见俗名考查,及对微溶物化学用语的处理,近年来又引入了反应物用量与反应产物的判断,又增强了思维严密性的考查。

例2、(2003年江苏高考题)能正确表示下列化学反应的离子方程式是 ( A )

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

B.金属铝溶于盐酸中:Al+2H+=Al3++H2

C.硫化钠溶于水中:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-

D.碳酸镁溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2

解析:B项电荷不守恒,C项离水解是分步进行的且单个离子水解要用,D项碳酸镁不能拆成CO32-

解题回顾:离子方程式正误判断:

  1.查反应是否真实;2.查化学式是否该拆;3.查电荷是否守恒;4.查,使用;5.查漏写离子反应;6.查离子配比(用量)。

例3、下列反应的离子方程式书写正确的是 ( C )

A.向明矾溶液中加入等物质的量的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.向硝酸银溶液中滴加过量氨水

  Ag++2NH3?H2O=[Ag(NH3)2++2H2O

D.含等物质的量的硫酸氢铵与氢氧化钠两种溶液混合:

  NH4++HSO4-+2OH-=SO42-+NH3↑+2H2O

解析:注意量对反应的影响。A项中明矾和氢氧化钡是按1:2反应的;B项中电荷不守恒;D项中等物质的量反应,OH-只和HSO4-反应。

解题回顾:以下两物质间的反应与其用量有关,解题中应注意:①Na2CO3+HCl②AlCl3+NaOH③NaAlO2+HCl④Fe+HNO3⑤NaOH+CO2⑥Ca(ClO)2+CO2

例4:(1997年上海市高考题)下列离子方程式书写正确的是 ( C )

A.在氯化铝溶液中加入过量的NaOH溶液:  Al3++3OH-=Al(OH)3

B.在硫酸铜溶液中加过量的Ba(OH)2溶液: Ba2++SO42- = BaSO4

C.在澄清石灰水中通入过量的CO2:材 OH-+CO2=HCO3-

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

解析:防止忽视过量的CO2使CaCO3→Ca(HCO3)2。当年考生误选D的多,其根本原因是没有掌握过量问题处理的原则是“以少定多”,即量少者应由其化学式组成微粒之比[这里是指Ca(HCO3)2中Ca2+与HCO3-微粒之比为1∶2]来决定离子方程式的书写,因此,D的正确离子方程式为:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-;至于A显然错误,生成的Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液,生成NaAlO2,正确的离子方程式为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

解题回顾:对酸式盐与碱的反应,可根据“量少全反应”,把量少的物质的物质的量定为1,再结合参加反应的离子判断产物,写出化学方程式再改写成离子方程式。

【规律总结】

试题详情

专题8-1  离子共存

【专题目标】

掌握不同条件下在水溶液中不同的离子能(或不能)大量(或少量)共存的规律

【经典题型】

题型1:离子间因发生复分解反应(离子互换反应)而不能大量共存。

例1、(1988年全国高考题)下列各组离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:分析所给选项B中:HCO3+ OH= CO32+H2O;而D中:2H+ + SO32-= H2SO3

题型2:在酸性(或碱性)溶液中不能大量共存。

例2、(1997年高考题)下列各组离子,在强碱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:分析所给选项B中:NH4C中: HCO3- 在强碱性溶液中均不能大量存在。

例3、(1997年高考试测题)室温时某溶液的pH为1,该溶液中可能大量共存的离子组是(AD)

(A)Zn2+  Cl-  Ba2+  NO3-

(B)Na+  NO3-  K+  CO32-

(C)K+  SO42-  Na+  AlO2-

(D)Cu2+  NO3-  Al3+  SO42-

解析:分析所给选项B中CO32- 和C中AlO2- 均不能在酸性溶液中大量存在

题型3:离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。

例4(2001年上海市高考题)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应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:所给四个选项中各组离子均不能大量共存,只有A中的 H3O+ 、NO3- 、Fe2+三种离子因发生氧化还原反应符合题意。

点拨:抓住不能共存的条件――发生氧化还原反应。

强强反应规律及中学常见强氧化剂、强还原剂的识记,是解决氧化还原应用问题(特别是隐含氧化还原反应问题)的关键,例如检验SO42-时不能用硝酸酸化,就是因为HNO3会使SO32-氧化为SO42- ,而干扰检验。

题型4:在无色透明的溶液中离子间能够大量共存。

例5、(1990年全国高考题)下列各组离子中,在碱性溶液里能大量共存,并且溶液为无色透明的是(BD)

(A)K+   MnO4Cl SO42-

(B)Na+  AlO2-   NO3-  CO32-

(C)Na+  H+    NO3-   SO42-

(D)Na+  SO42-   S2-   Cl-

解析:分析所给四个选项A中MnO4- 有颜色不合题意,C中H+ 也不合题材意。

题型5:在强酸或强碱性溶液中均不能大量共存。

例6、(2003年江苏高考题)若溶液中由水电离产生的C(OH-)=1×10-14 mol?L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(B)

(A) Al3+  Na+   NO3-    Cl-

(B) K+   Na+   Cl-   NO3-

(C) K+   Na+   Cl-   AlO2-

(D) K+   NH4+  SO42-   NO3-

解析:由题意水的电离被抑制,说明水溶液可能呈强酸性或强碱性。A项中Al3+D项中NH4+在碱性溶液中不能存在;C项中AlO2-在酸性溶液中不能存在。

例7、某无色透明溶液,跟金属铝反应放出H2 ,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ,何者能存在于此溶液中?

(1)  当生成Al3+时,可能存在__________;

(2)  当生成AlO2-时,可能存在__________。

解析:(1)说明溶液呈酸性:一则有H+ ,二必有SO42- ,三可能有Mg2+ (注意无NO3- );(2)说明溶液呈碱性:一则有OH- ,二必有Ba2+ ,三可能有NO3-

解题回顾:一是审题中注意溶液是无色的,二是注意H+、NO3-与Al作用不产生H2

题型6:在特殊条件下能够大量共存。

例8、(1996年上海市高考题)下列各组离子中,在碱性溶液中共存,且加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是(C)

(A)Na+  NO3-  AlO2-  SO42-

(B)Na+  NO3-  SiO32-  K+

(C)K+  Cl-  AlO2-  CO32-

(D)Na+  Cl-  HCO3-  Ca2+

解析:分析所给四个选项:D中HCO3-不能在碱性溶液中大量存在,A和B中加入盐酸后无气体产生也不合题意。

【规律总结】

离子反应发生的条件――反应物某些离子浓度的减小,也就是离子不能大量共存的原因。

一、离子不能大量共存的情况

1、离子互换反应(复分解反应):

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

(2)       生成气体(挥发性物质)如:CO2、NH3、H2S等

(3)       生成难电离的物质(弱电解质)如:CH3COOH、NH3?H2O、H2O等

2、双水解反应:弱酸所对应的阴离子与弱碱所对应的阳离子互相促进双水解进行到底

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

3、络合反应:如Fe3+与SCN

4、氧化还原反应:如

氧化性离子:Fe3+、MnO4、NO3(酸性条件下)、ClO

还原性离子:S2、I; Fe2+

(其中只有Fe3+ 与Fe3+可以共存)

试题详情

专题7:  电化学

班级_________   姓名_________ 学号__________

[专题目标]:

    1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律;

    2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题

[经典题型]

题型一:原电池原理在燃料电池中的运用

  [例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是(    )

  ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-

②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-

④电池放电后,溶液PH不断升高

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

[点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。

答案:A

点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。

 [规律总结]:

1、原电池电极名称的判断方法

 (1)根据电极材料的性质确定  金属―金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属―非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属―化合物电极,金属是负极,化合物是正极。

  (2)根据电极反应的本身确定  失电子的反应―氧化反应―负极;得电子的反应―还原反应―正极

2、原电池电极反应式书写关键

  (1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;

  (2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);

  (3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH- 非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化;

  (4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。

[巩固]:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=H2 ,则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为______________________________。

题型二:电解原理的运用

  [例2]:某一学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和NaCl溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示装置,则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(     )

  A.a为正极,b为负极;NaClO和 NaCl

B. a为负极,b为正极;NaClO和 NaCl

C. a为阳极,b为阴极;HClO和 NaCl

D. a为阴极,b为阳极;HClO和 NaCl

[点拨]:石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是

 2NaCl+2H2O      2NaOH+H2↑+Cl2↑伴随

进行过程中可能发生的副发应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,若使Cl2完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl,怎样才能使产生的Cl2与NaOH充分反应,只有发生器下端产生Cl2才能确保其被完全吸收,从中可推知电源a为负极,b为正极。

答案:B

[点评]:本题是原电池原理在新情境下的具体应用,要求用已有知识对实际问题进行分析处理,从而找出正确的结论。

[规律总结] (归纳整理)

1、阳极放电次序:非惰性电极>S2->I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根离子>F-

   阴极放电次序一般为:

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

    当然,微粒的浓度也会影响放电的顺序,如电镀锌时,溶液中C(Zn2+)>C(H+),放电次序 Zn2+>H+

2、电解原理应用:

  ⑴电解食盐水:电极反应式:_________________________________________

⑵电镀:以铁件镀铜为例  阳极材料:_________  电极反应:___________

阴极材料:__________  电极反应:___________

电镀液:___________

  ⑶精炼铜:阳极材料__________  阴极材料__________电解质溶液___________

3、惰性电极电解溶液时各种情况简析

类  型

电极反应特点

实  例

电解对象

电解质浓度

PH

电解质溶液复原

电解水型

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

分解电解质型

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

放出H2生成碱型

 

 

 

 

 

 

放出O2生成酸型

 

 

 

 

 

 

 

题型三:电池判断

[例3]:按下图装置进行实验,并回答下列问题

 

 

 

 

 

⑴判断装置的名称:A池为___________   B池为______________

⑵锌极为__________极,电极反应式为_________________________

铜极为__________极,电极反应式为_________________________

石墨棒C1为______极,电极反应式为________________________

石墨棒C2附近发生的实验现象为_______________________________

⑶当C2极析出224mL气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)_________g.CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)_________g

[点拨]:A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池,B池中两个电极均为石墨电极,在以A为电源的情况下构成电解池,即A原电池带动B电解池,A池中Zn负极,Cu为正极,B池中C1为阳极,C2为阴极、析出H2,周围OH-富集,酚酞变红,且故电路上转移电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,根据得失电子守恒锌极有0.01molZn溶解,即Zn极重量减少0.01mol×65g/mol=0.65g铜极上有0.01molCu析出,即CuSO4溶液增加了0.01mol×(65g/mol-64g/mol)=0.01g

答案:⑴A为原电池      B为电解池

⑵Zn为负极       Zn-2e-=Zn2+

Cu为正极       Cu2++2e-=Cu

C1为正极        2Cl2e-=Cl2

C2极发生的现象为:有无色气体产生,附近溶液出现红色

⑶Zn质量减少0.65g,CuSO4溶液增加0.01g.

[规律总结]

1、原电池、电解池、电镀池判定

(1)若无外接电源,可能是原电池,然后根据原电池的形成条件判定;

(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池,当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池;

(3)若为无明显外接电源的串联电路,则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。

2、可充电电池的判断   放电时相当于原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时相当于电解池,放电时的正极变为电解池的阳极,与外电源正极相连,负极变为阴极,与外电源负极相连。

3、电解有关计算方法:

 (1)串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量(电子总数)相等求解。通常存在下列物质的量关系

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

(2)根据电极反应式或电解方程式列比例求解

[巩固]:用Pt作电极,电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL NaCl溶液和 溶液,当产生(标准状况)时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(设混合后总体积为500mL)             (    )

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第一部分    专题7  电化学

班级____________  姓名_____________  学号_____________  得分___________

试题详情

专题6     化学反应速率和等效平衡

【专题目标】

1.了解化学反应速率的概念及表示方法,理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

2.了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的特征,了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。

3.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响,理解平衡移动原理的涵义。

4.学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。

【经典题型】

题型Ⅰ:根据化学计量数之比,计算反应速率

【例题】

反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为(     )

A.       B.

C.        D.

【点拨】用生成物H2O来表示反应的平均速率:

        

        根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比,可求得

        

        

        

        所以正确答案是C。

【规律总结】遇到这一类题目,一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

 

题型Ⅱ:以图象形式给出条件,计算反应速率

【例题】

某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为_________________。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为____________。

【点拨】由图可知,X、Y的物质的量随反应的进行而减小,Z的物质的量随反应的进行而增大,则X和Y为反应物,Z为生成物。

∴反应方程式为:3X+Y=2Z。

 

题型Ⅲ:根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小

【例题】

把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是(     )

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

【点拨】在化学反应中,当其它条件不变时,浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只要比较X的浓度,X浓度越大,反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL,所以X的物质的量最大,浓度就最大。通过观察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且最大,但B中温度更高,因此B的反应速率最快。

本题若没有看清楚题目实质,仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢,则会错选C。

 

题型Ⅳ:一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

【例题】

在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:

2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol?L-1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol?L-1的是(     )

A.4molA+2molB

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

C.3molC+1molD+1molB

D.3molC+1molD

【点拨】等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。

对于一般可逆反应,在恒温恒容条件下,只改变起始加入的情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

假设2 mol A和1 mol B能够完全反应,则应生成3molC+1molD,所以如果维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入3molC+1molD,达到平衡时,与原平衡是等效平衡,则C的浓度仍为a mol?L-1。所以正确答案为D。

 

题型Ⅴ:反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

【例题】可逆反应A(g)+B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则mn的关系正确的是(     )

A.m>n                       B.m<n                       C.m=n                       D.无法比较

【点拨】在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则二平衡也为等效平衡。

假设1mol C物质完全反应,可以生成0.5mol A和0.5mol B,投入量是第一种投料方式的一半,所以压强也是其一半。但由于该反应是一个气体体积不变的反应,即压强对该反应的平衡状态没有影响,所以前后两个平衡仍然是等效平衡。因此两个平衡中C的体积分数相等。正确答案为C。但在第二个平衡状态中C的浓度是第一个平衡状态的一半。

 

题型Ⅵ:可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡

【例题】

在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:

N2+3H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3(见下表已知项)。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①~③的状态,填写表中空白。

   已知

 

编号

起始状态物质的量 n/mol

平衡时NH3的物质的量

n/mol

N2

H2

NH3

1

4

0

a

1.5

6

0

 

 

 

1

0.5a

m

g(g4m)

 

 

【点拨】对于一般的可逆反应,在恒温恒压条件下,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后,与原平衡等效。

①因为从题干可知n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1∶4∶a,所以①状态下n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1.5∶6∶1.5a

②起始状态时,有1mol NH3,则相当于起始时有N2和H2分别为0.5mol和1.5mol,按n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=1∶4∶a,可得②状态时n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)平衡=0.5∶2∶0.5a,所以原有N2和H2分别为0和0.5mol。

③设起始时n(NH3)为x mol,则相当于N2和H2总量分别为(m)mol和(g)mol,则(m)∶(g)=1∶4,即可得x=2(g-4m)

设为n(NH3)平衡y mol,可得:

   4∶a=(g)∶y,即:y=(g3m)?a

 

题型Ⅶ:通过建立等效平衡的中间状态,比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓度的大小

【例题】

体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率为(     )

A.等于p%          B.大于p%          C.小于p%          D.无法判断

【点拨】根据题意,甲、乙两容器可设为如图所示装置。

    2SO2+O22SO3是一气体总物质的量减少的反应。甲容器保持体积不变,压强变小;乙容器保持压强不变,体积减小,达到平衡状态时转化为状态丙。假设乙中的活塞不移动,由于甲、乙两个容器的体积、温度相同,达到平衡时甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡,其中SO2的转化率也相等。对于乙和丙两个状态,乙中压强小于丙中压强,因此丙中SO2转化率大于乙中SO2转化率。由此可以判断出丙中SO2的转化率也大于甲中SO2的转化率。所以正确答案为B。

【规律总结】对于气体参加的可逆反应,在温度恒定的条件下,涉及体积与压强以及平衡移动有关判断的问题时,可设计一些等效平衡的中间状态来进行求解。这样能降低思维难度,具有变难为易、变抽象为直观的作用。

【例题】

在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中,正确的错误的是(     )

A.化学反应速率:乙>甲                             B.平衡后N2的浓度:乙>甲

C.H2的转化率:乙>甲                                D.平衡混合气中H2的体积分数:乙>甲

【点拨】因为乙的原料投入量正好是甲的两倍,假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示),则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙),在此过程中平衡:N2+3H22NH3要向正反应方向移动,即N2、H2的转化率增大,在体系中的体积分数减小。但此时,丙中N2、H2、NH3的浓度都比甲中大,但丙中N2、H2的浓度要小于甲中的两倍,而丙中NH3的浓度的浓度要大于甲中的两倍。

 

【随堂作业】

1.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率

A.         B.

C.       D.

2.已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用(NH3)、(O2)、(NO)、(H2O)[mol/(L?min)]表示则下列关系正确的是

A.         B.

C.       D.

3.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后c(X2)为0.4mol/L,c(Y2)为0.8mol/L,生成Z为0.4mol/L,则该反应的化学方程式为

A.X2+2Y22XY2

B.2X2+Y22X2Y

C.3X2+Y22X3Y

D.X2+3Y22XY3

4.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到20mL,此时X与盐酸和缓地进行反应。其中反应速率最大的是

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.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:

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

2min后,测得c(H2)=0.5mol/L,c(HBr)=4mol/L,若上述反应速率用(NH3)表示,下列反应速率正确的是

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

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

6.在一定温度下的固定容积的密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是

A.混合气体的压强                                        B.混合气体的密度

C.B的物质的量浓度                              D.气体的总物质的量

7.把3mol A和2.5mol B混合于2L密闭容器中,发生反应:

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

5min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L?min),下列结论错误的是

A.A的平均反应速率为0.1mol/(L?min)

B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L

C.平衡时,B的转化率为20%

D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍

8.可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?);△H>0,随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是

A.B和C可能都是固体

B.B和C一定都是气体

C.若C固体,则B一定是气体

D.B和C可能都是气体

9.如图所示,反应X(g)+3Y (g)2Z(g)(正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的体积分数(Z)随温度变化的曲线应为

10.在一密闭容器中,aA(g)bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则

A.平衡向正反应方向移动了

B.物质A的转化率减小了

C.物质B的质量分数增大了

D.a>b

11.在温度不变下,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,且在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是

A.a中大             B.b中大             C.a、b中一样大        D.无法判断

12.恒温条件下,将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,慢慢压缩气体体积,下列叙述正确的是

A.若体积减小一半,则压强为原来的两倍

B.平衡向右移动,混合气体颜色一定会变浅

C.若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍

D.平衡向右移动,混合气体密度增大

13.在一定温度下,容器中加入CO和H2O(g)各1mol,发生反应:

CO+H2OCO2+H2,达到平衡时生成0.7mol的CO2,若其他条件不变,一开始就加入4mol H2O(g),则达到平衡可能生成的CO2

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

14.可逆反应A(g)+BC(g)+D 达到平衡时,下列说法不正确的是

A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体

B.增大压强,平衡不移动,说明B、D必定是气体

C.升高温度,C的百分含量减少,说明正反应是放热反应

D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大

15.在一密闭容器中充入1mol NO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,此时NO2的转化率为x%,在其他不变的情况下,再充入1mol NO2,待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%,则下列大小关系正确的是

A.x>y                        B.xy                C.x<y                        D.不能确定

16.将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,达平衡时SO3为n mol。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物质,达平衡时,SO3的物质的量将大于n mol的是

A.2molSO2和1molO2

B.2molSO2、1molO2和2molSO3

C.4molSO2和1molO2

D.3molSO2、1molO2和1molSO3

17.一个真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生了反应:

PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时PCl5的分解率为M%,若在同一温度和同样容器中最初投入的是2molPCl5,反应达到平衡时PCl5的分解率为N%。MN的关系是

A.M>N        B.M>N        C.M>N        D.无法确定

18.在四个同样密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g),在同一时间内测得容器内的反应速率:甲为:(A)=3 mol/(L?min);乙为(B)=4.5 mol/(L?min);丙为(C)=4 mol/(L?min);丁为(A)=0.75mol/(L?s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由低到高的顺序是___________________。

19.取a molA和b molB置于V L容器内,发生反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)。1min末,测得容器内A的物质的量浓度为x mol/L,这时B的物质的量浓度为______mol/L,C的物质的量浓度为______mol/L。这段时间内反应的速率若以物质A的物质的量浓度的变化来表示,应为________mol/(L?min)。

20.一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应:A(g)+2B(g)       C(g)达到平衡时,(A)=2mol?L-1(B)=7mol?L-1(C)=3mol?L-1。试确定B的起始浓度(B)的取值范围是______________;若往容器中继续注入一定量的氦气(不参加反应),足够长的时间后,体系中B的物质的量浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),混合气体的密度_________。

21.在一定条件下,x A+y Bz C的反应达到平衡。

(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则xyz之间的关系是__________________;

(2)已知C是气体,且xyz,在增大压强时,如果平衡发生移动,则平衡一定向_____________移动;

(3)已知B、C是气体,当其他条件不变,增大A的物质的量时,平衡不发生移动,则A是_____________态物质。

(4)若加热后C的质量分数减少,则正反应是_________(填“放热”或“吸热” )反应。

22.发生反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保持达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白:

(1)若a=0,b=0,则c=______;

(2)若a=0.5mol,则b=________,c=_________;

(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个不同的式子表示)____________

_______________________________________。

23.有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。在保持400℃的条件下使之发生如下反应:2SO2+O22SO3。试填写下列空格:

(1)A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________;平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______;

(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气,A容器中化学平衡_________移动,B容器中化学平衡__________;

(3)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。

 

【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<丁(提示:温度越高,化学反应速率越快)。

19.

20.3mol?L-1~13mol?L-1;不变;增大。

21.(1)xy>z;(2)逆反应方向;(3)固态或液态;(4)放热。

22.(1)2;(2)0.25,1.5;(3)

23.(1)短;大;(2)向逆反应方向;不移动;(3)不变;增大。

试题详情

专题5 水的电离和溶液的PH

专题目标:

1.通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习,提高认知能力;

2.灵活解答水的电离平衡的相关问题;

3.掌握混合溶液pH计算的方法,并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题

4.培养学习过程中探究、总结的习惯。

知识点一:水的电离

【例1】(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3  NH4++NH2-

据此判断以下叙述中错误的是                                                                 (    )

              A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒

B.一定温度下液氨中C(NH4+)?C(NH2-)是一个常数

C.液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)

D.只要不加入其他物质,液氨中C(NH4+) = C(NH2-)

        (2)完成下列反应方程式

①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体――――――――――――――――――――――――――――

②NaNH2溶于水的反应――――――――――――――――――――――――――――――――――

③类似于“H++OH=H2O”的反应――――――――――――――――――――――――――――

解析:此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识:NH3分子电离产生H+和NH2,H+与NH3结合生成NH4+,液氨电离产生等量的NH2与NH4+,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH4+类似于H+,NH2类似于OH。具备上述知识后,就可顺利完成解题。

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

练习:(1)纯硫酸、乙醇中也存在微弱的电离,写出其电离方程式

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

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

     (2)乙醇钠中加水的反应――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

          乙醇钠和NH4Cl的反应――――――――――――――――――――――――――――――――――-

知识点二:水的离子积

例2某温度下纯水中C(H+) = 2×10-7 mol/L,则此时溶液中的C(OH-) = ___________。

若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中的C(OH-) = ___________。

解析:由水电离产生的H+与OH-量始终相等,知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值,由Kw的性质(只与温度有关,与离子浓度无关),若温度不变,稀盐酸中Kw仍为此值,利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。

 答案:纯水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L

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

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

  例3 .难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡,例如:
AgCl(s) Ag++Cl,Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42,在一定温度下,难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数,这个常数用Ksp表示。
     已知:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
         Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.9×10-12
     现有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,试通过计算回答:
     (1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀?

(2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时,溶液中的Cl-离子浓度是多少? CrO42-与Cl-能否达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时,另一种离子浓度小于10-5mol/L时,则认为可以达到有效分离)

解析:(1)当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时,会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时,根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl的浓度可判断是否达到有效分离。

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

知识点三:水的电离平衡的移动

  【4】 :某溶液中由水电离出来的C(OH)=10-12mol/L,则该溶液中的溶质不可能是(   )

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

解析:由水电离反应式知:此溶液水电离产生的C(H+)=C(OH) =10-12mol/L,若溶液中的H+全部来自水的电离,则此溶液显碱性,是因溶有碱类物质所致,若溶液中的H+不仅为水电离所产生,则此溶液显酸性,为酸性物质电离所致。NH4Cl不可能电离产生H+

解答:C

下列两题为上题的变式,分析一下变在何处?解题方法、思路与上题是否一样?差异何在?

(1)室温下,在纯水中加入某物质后,测得溶液中由水电离产生的C(H+)=10-12mol/L,则加入的物质可能是(假设常温下碳酸、氢硫酸的第一步电离度为0.1%)        (   )

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

(2)某溶液中水电离产生的C(H+)=10-3mol/L,,该溶液中溶质可能是(   )

  ①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4

A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

5】能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH)的操作是       (    )

(1)将水加热煮沸 (2)向水中投入一小块金属钠 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明矾晶体 (6)向水中加入NaHCO3固体 (7)向水中加NaHSO4固体

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

解析:本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响,请按如下思路完成本题的解:本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响?各自对水的电离平衡如何影响?结果任何(C(H+)与C(OH)相对大小)?归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。

解答: D

规律小结:                       

                                酸、碱:抑制水的电离

 

1.酸碱盐对水的电离平衡的影响          电离后显酸性的:抑制水的电离。如:HSO4(只                                                                 电离)、H2PO4(电离强于水解)

                                 盐: 电离后水解的:促进水的电离

                                      电离后显中性、不水解的:无影响

2.分析酸碱对水的电离平衡的影响结果与溶液性质的关系得溶液性质的实质:

溶液性质

C(H+)与C(OH)的关系(填>、<、=)

中性

 

酸性

 

碱性

 

知识点四:pH的定义方法

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

A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠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年化学试测题)                   

解析:此题要求将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关系,根据pH的定义方法,可定义pOH= ?lgC(OH?),将室温下水的离子积的表达式C(H+)×C(OH)=10?14两边取负对数,?lgC(H+)?lgC(OH?)= ?lg10?14,整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得答案。

解答:D

点评:pOH= ?lgC(OH?)、pH+pOH=14两个关系式及其应用均不在教学大纲和考纲范围内,我们不一定要掌握,但将教材中的知识、方法加以迁移应用,进行探究发现是教学大纲和考纲提出的能力要求。此题作为全国高考化学测试题具有重要的指导意义,值得大家认真去领悟,在随后的2001年上海高考题以及2002年全国理科综合高考题中又出现了类似的题目。

为更好地表示溶液的酸碱性,科学 家提出了酸度(AG)的概念,AG=,则下列叙述正确的是

A  中性溶液的AG=0

B  酸性溶液的AG<0

C  常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG=12

D  常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG=12( 2001年上海)

有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定义为AG=lg([H]/[OH])。下列表述正确的是

A  在25℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1

B  在25℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0

C  在25℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0

D  在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)   (2002理科综合)

知识点五:溶液pH的计算

7】室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液,则n:m=――――――――――――――

解析:此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算,根据混合前后溶质(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

规律:    有关混合溶液的pH计算,题设条件可千变万化,正向、逆向思维,数字与字母交替出现,但基本题型只有两种:(1)混合后不反应,(2)混合后反应。对于溶液的稀释,可将水作为浓度为0的溶液,仍属混合后不反应一类,这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的pH之间,因而酸、碱溶液无论加多少水稀释,其最终pH均不可能等于纯水的pH(即常温不可能为7)。

          混合溶液pH的计算方法也很简单,即设法求出混合溶液的C(H+),若是溶液显碱性,则必须先求出溶液的C(OH),然后再换算为C(H+)或按OH量守恒列式求解。

算一算:此题若按照H+守恒求解,是什么结果?

8】25ºC,若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性,则混合之前,该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是_______________________

分析:由题意知,本题为酸、碱混合后完全中和,根据中和反应的实质可知,酸中n(H+)与碱中n(OH-)相等,故有C(H+)酸V酸 == C(OH-)碱V碱,由此关系列式可求得结果。

解答:设酸的pH为a,C(H+)酸=10-a,碱的pH为b,C(OH-)碱=10-14 / 10-b=10- (14 - b)

因为混合后溶液呈中性,所以C(H+)酸V酸 == C(OH-)碱V碱

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

10-a = 10 - (13 - b)

两边取负对数:-lg10-a = -lg10 - (13 - b),a=13-b    a+b=13

即酸的pH与碱的pH之和为13

点评:上面解法尽管可顺利地得出本题的解,但题中的酸碱体积比可以任意变换,则每一变换都得重新求解,这就启发我们能否找出酸、碱pH与两者体积比之间的关系呢?同时若混合后不显中性其关系又会怎样呢?

将上面的解改为:

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

10-a ×V = 10 - (14 - b) ×V

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

两边取负对数得:a+b=14?lg(V / V

若混合后溶液显酸性――――――――――――――――――――――――

若混合后溶液显碱性―――――――――――――――――――――――――

同学们在学习中要善于总结、积累,把自己积累的经验、成果用于指导自己的学习。例如掌握了上述关系后,解下列题目就很轻松。

在20℃时,有PH值为x(x£6)的盐酸和PH值为y(y³8)的NaOH溶液,取Vx升该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy升NaOH溶液
     (1)若x+y=14时,则=       
     (2)若x+y=13时,则=        
     (3)若x+y>14时,则=          (表达式),且Vx    Vy(填<、>或=)
 

随堂作业

一 选择题 

1.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离,则n是                                                  (   )

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

2.将1mol?L-1H2SO4溶液100mL与质量分数为10%的NaOH溶液50g混合均匀后,滴入甲基橙指示剂,此时溶液的颜色是                                           (    )

A.浅紫色     B.黄色      C.红色    D.无色

3.pH定义为pH=-lg{c(H)},pOH定义为pOH=-lg{c(OH-)},Kw表示25℃时水的离子积常数,则弱酸性溶液中的c(H)可表示为                                    (     )

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

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

4.能使水的电离平衡正向移动,而且所得溶液呈酸性的是                    (     )

A.将水加热到100℃时,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.向水中加入少量明矾晶体

5. 常温下某溶液中水电离出的C(H+) = 1×10-13 mol/L,则下列说法中正确的是   (     )

A.该溶液一定呈酸性                                 B.该溶液一定呈碱性

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

6.25℃时,在水电离出的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、③三瓶体积相等,浓度都是1mol/L的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减小一半,在②中加入CH3COONa固体(加入后溶液仍呈酸性),③不作改变,然后以酚 酞作指示剂,用溶液滴定上述三种溶液,消耗的NaOH溶液的体积是                 (     )

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离子的化学式为                  (     )

A、NH3?D2O和HD2O+      B、NH3?HDO和D3O+

C、NH2D?D2O和DH2O+     D、NH2D?HDO和D3O+

 9.室温时,pH=10的氨水和Na2CO3溶液中,水电离产生的C(H+)前者与后者之比 (     )

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的盐酸10VmL时,溶液中Cl的物质的量恰好等于加入Na+的物质的量,则此时(a+b)的值为                      (     )

A、13   B、14    C、15    D、无法判断

11.在医院中,为酸中毒病人输液不应采用                                   (     )

A  0.9%氯化钠溶液        B  0.9%氯化铵溶液

C 1.25%碳酸氢钠溶液     D 5%葡萄糖溶液       

12.若室温时PH=a的氨水与PH=b的盐酸等体积混和,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为                                                          (     ) 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毫升盐酸中,所得的溶液的PH值为2。如果混和前Ba(OH)2和盐酸两种溶液PH值之和为14,则盐酸的物质的量浓度接近于          (     )

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

14.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 =Na+ +H+ + SO42。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液pH为2,对于该溶液,下列叙述不正确的是                                                              (     )

A、该温度高于25℃

B、水电离出来的c (H+)=1.0×10-10 mol/L

C、c (H+)= c (OH)+C(SO42)

D、该温度下加入等体积pH值为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性

15.能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的是                          (    )

 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体积pH=9的Ca(OH)2溶液跟1体积pH=13的NaOH溶液混合后,溶液中氢离子浓度为                                                                        (    )

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四种溶液PH值都小于7,已知四种溶液中[H+]和[OH-]之和由大到小的顺序是b>a>d>c,则这四种溶液PH值由大到小的顺序是                             (    )
A.c>d>a>b       B.b>a>d>c       C.a>b>c>d       D.无法确定

18. 有下列四种溶液:(1)HCl (2)AlCl3(3)NaOH (4)Na2CO3,此四种溶液中水的电离度分别为a1、a2、a3、a4已知a1=a3,a2=a4=106,则四种溶液的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―种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O→NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是  (    )

A  跟水反应时,水作氧化剂         B  NaH中H半径比Li半径小

C  跟液氨反应时,有NaNH2生成    D  跟乙醇反应时,NaH被氧化

20、常温下某溶液,水电离出的c (OH-)=1.0×10-4 mol/L,该溶液中溶质可能是      (    )

①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4

A、①②  B、①③  C、②③  D、①④

 

二 填空题

21.测得某溶液的pH = 6.5,且氢离子与氢氧根离子物质的量相等,此溶液呈_____性。测定温度______室温(填高于、低于或等于),其理由是                              。 将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。

(1)若所得混合液为中性,则a┱b            

(2)若所得混合液的pH=2,则a┱b             

22、水的电离平衡曲线如图所示。

(1)      若以A点表示25℃时水的电离平衡的离子

浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状

态移动到B点,则此时水的离子积

从________变化到_________。

(2)      将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混

合,并保持100℃的恒温,致使混合溶液

的pH=7,则Ba(OH)2和盐酸的体积比为__________________。

(3)      已知AnBm的离子积为[c(Am+)]n[c(Bn-)]m,若某温度下Ca(OH)2的溶解度为0.74g,设饱和溶液的密度为1g/mL,其离子积约为______________。

三 计算题

23、某温度下的溶液中c (H+)=1.0×10x mol/L,c (OH-)=1.0×10y mol/L。x与y的关系如右图所示;

(1)求该温度下,中性溶液的pH。                                                                                                     

                                            

(2)求该温度下0.01mol/LnaOH溶液的PH  

                          

                                        

(3)该温度下,pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应, 

求此醋酸溶液中醋酸的电离度。           

 

 

 

24.(7分)向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的盐酸,生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(Cl)的乘积是一个常数,C(Ag+)? C(Cl)=1.0×1010,当溶液中C(Ag+)? C(Cl)>常数,则有沉淀产生,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的盐酸,是否产生沉淀,为什么?

 

 

 

 

 

 

 

 

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 。 水的离解反应:H2O=H+ +OH- 吸热反应,升温有利于水的离解,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盐酸后 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

所以不产生沉淀

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