摘要:例1.试分析下列问题 思考1.为什么Li与H2O反应比Na与H2O反应缓慢得多? 思考2.碱金属均可保存在煤油中吗? 解析1:一方面Li的活泼性弱于Na.另一方面是因为生成的LiOH微溶于水.覆盖在Li表面.使Li与H2O的接触面减小.反应速率降低. 值得一提的是:根据周期表中对角线相似规则.Li与Mg的化合物性质有相似性 如 Mg(OH)2 MgCO3 MgF2 难或微溶于水 LiOH Li2CO3 LiF 解析2:选择合适的保护液.必须符合以下条件: ① 不能与待保护的物质发生化学反应. 如乙醇能与Na等反应.故不能用醇.酸类等有机物. ② 密度比待保护的物质密度小. 只有让待保护物沉降在保护液下.才能起到不与空气接触的目的.否则. 浮在液面上.照常与空气接触.故Li不能用煤油保存..应用石蜡油. 例2.请预测并解释下列实验可能有的现象 实验1:在一试管中加入3mL水.再加入3mL煤油.投入一小块Na.观察到的主要现象是 解析:主要现象:分层.煤油层在上.水层在下. Na在两层交界处不停转动,或上浮.后又下落.熔成闪亮小球.放出无色无气味气体. 最终慢慢消失. 原因:钠的密度介于水和煤油间.当钠与水接触即发生反应.产生的气体将钠推动上升.但进入煤油层不与其反应.气体逸出后.重力作用又使钠回落到水层.循环往复.钠块逐渐减小.最终消失. 一 实验2:将大小一样的K.Na放入煤油和水的混合液中.何者先反应完? 解析:钠块钾慢. 原因: 密度 K Na 煤油 0.86 0.97 0.8 产生的气体更易使钾上浮 实验3: 一小块Na投入到饱和澄清石灰水中.有何主要现象? 解析:主要现象:①有气体 ②溶液温度上升③出现混浊 主要原因:钠与水反应使溶液中OH-离子浓增大.且溶液温度升高.Ca(OH)2溶解度减小.溶解平衡逆向移动.导致Ca(OH)2部分析出 实验4:取等量的两小块钠.①将其中一份直接投入水中.②另一份用铝箔包好.刺上多个小孔.用镊子夹住放入水面下.充分反应后.两种操作.反应放出的H2量是否相等? 解析:①Na投入水中.熔成小球浮在水面上.部分Na就会与空气中的O2反应.生成Na2O.Na2O与H2O反应只生成NaOH.无H2放出.从而减少了与H2O反应的Na.也即影响产生H2量. ② Na在水下反应.避免了氧化.同时生成的NaOH又与铝箔反应.能进一步产生H2. 故产生的H2量②>① 例3. 将含O2和CH4的混合气体充入装有23.4g Na2O2的密闭容器中点燃.反应结束后.容器温度为150℃,压强为Opa.将残留物溶于水无气体逸出.下列叙述正确的是( ) A.原混合气体中O2和CH4的体积比为2:1 B.原混合气体中O2和CH4的体积比为1:2 C.残留固体中有Na2CO3和NaOH D.残留固体中只有Na2CO3 解析 若CH4与O2体积为1:2,则恰好反应,当气体产物通过Na2O2后必有O2生成,不合 题意. 又根据氢.碳元素守恒,反应后的固体必为Na2CO3和NaOH的混合物. 由题意可知,最终反应后无Na2O2多余,也无气体多余.可用方程式的代数处理来求出CH4和O2的体积比. CH4+2O2 CO2+2H2O CO2+Na2O2=Na2CO3+O2 + 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2 CH4+O2+3Na2O2=Na2CO3+4NaOH VCH4:VO2=1:=2:1 故本题答案:B C 例4.某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2密度的1/2.将3.2g这种混合气充入一盛有足量Na2O2的密闭容器中,再通入过量O2,并用电火花点燃使其充分反应,最后容器中固体的质量增加了( ) A.3.2g B.4.4g C.5.6g D.6.4g 解析 先分析下列两个反应 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2Na2O2 + 2CO2 = Na2CO3 + O2 (1)从反应前后气体体积变化进行分析: 2H2O-O2. 2CO2-O2 即:2 -O2 任意比混合的H2O.CO2通过Na2O2后.其体积总为原体积的一半. (2)从反应前后固体质量变化进行分析: Na2O2-2NaOH, Na2O2-Na2CO3 反应过程中过氧化钠吸收了相当于组成为“H2.CO 的成分. 故最后容器中固体质量增加值即H2和CO的混合气体的质量. 从另一种角度看. 2H2+O2 =2H 2O 2CO +O2= 2CO2 燃烧H2 和CO混合气体所消耗的O2与H 2O.CO2和Na2O2反应放出的O2的物质的量相同. 本题答案:A 例5:把ag Na2O和a1g Na2O2分别加入等质量的bg水中.结果得到同浓度的溶液.则a.a1的关系是 解析:先看常规方法: = 62a1=78a =. 计算不便. 再看 特殊方法: Na2O+H2 O=2NaOH 1 mol 2 mol Na2O2+H2O=2NaOH+O2 1 mol 2mol mol 1mol Na2O2比1mol Na2O多1molO.与H2O反应时多余的O以O2形式放出. 结论:等物质的量的Na2O和Na2O2与等量且足量的水反应.得到同浓度的溶液. 本题:n=n == 试一试: 将a1gNa2O溶于b1g水.a2gNa2O2溶于b2g水.均得到8%的NaOH溶液.若a1:a2=31:39.则 b1:b2= 答案:1:1 巩固练习
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试根据上述信息,回答下列问题.
(1)(MY)x- 的结构简式如图,该离子中与金属离子相连接的有6个共价键,则该离子结构中共含有
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个五元环.(2)现称取某铝盐试样0.2500g,将其溶于水后加入0.05000mol?L-1 EDTA溶液25.00mL,在适当条件下充分反应后,调节溶液的pH为5~6,加入指示剂二甲酚橙,再用0.02000mol?L-1的Zn(CH3COO)2溶液25.00mL 滴定至红色[Zn2+遇二甲酚橙所显色,且Zn(CH3COO)2易电离],求该试样中铝元素的质量分数.
(3)按要求回答下列问题:①有一起始含0.01mol?L-1的M2+、0.5mol?L-1 EDTA(Y4-)和0.001mol?L-1的S2-的溶液,判断在该溶液中能否产生金属硫化物(MS)沉淀.
| M2+ | K[(MY)2-] | Ksp(MS) | 填“是”或“否” |
| Pb2+ | 2×1018 | 4×10-26 | |
| Cd2+ | 2.6×1016 | 1×10-20 |
因为EDTA过量许多,若Cd2+充分反应生成(MCd)2-应为0.01mol?L-1;假设(CdY)2-的离解量为x,所以c[(CdY)2-]=(0.01-x)mol?L-1,c(Cd2+)=xmol?L-1,c(Y4-)=(0.49+x)mol?L-1;
因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
=
≈
=2.6×1016,
解得:x≈7.8×10-18;
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
| C((CdY) 2-) |
| c(Cd2+)×c(Y4-) |
| 0.01-x |
| x×(0.49+x) |
| 0.01 |
| 0.49x |
解得:x≈7.8×10-18;
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
因为EDTA过量许多,若Cd2+充分反应生成(MCd)2-应为0.01mol?L-1;假设(CdY)2-的离解量为x,所以c[(CdY)2-]=(0.01-x)mol?L-1,c(Cd2+)=xmol?L-1,c(Y4-)=(0.49+x)mol?L-1;
因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
=
≈
=2.6×1016,
解得:x≈7.8×10-18;
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
.因x<<0.01,所以K((CdY)2-)=
| C((CdY) 2-) |
| c(Cd2+)×c(Y4-) |
| 0.01-x |
| x×(0.49+x) |
| 0.01 |
| 0.49x |
解得:x≈7.8×10-18;
c(Cd2+)?c(S2-)=x?c(S2-)=7.8×10-18×0.001=7.8×10-22<Ksp(CdS),所以不生成沉淀.
请仔细观察两种电池的构造示意图,回答下列问题:
![]()
(1)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式:
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析
其原因是
(3)某工厂回收废旧锌锰电池,其工艺流程如下:
![]()
已知:生成氢氧化物的pH如下表:
| 物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 | 8.3 |
| 完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 8.0 | 9.8 |
①经测定,“锰粉”中除含少量铁盐和亚铁盐外,主要成分应是MnO2、Zn(OH)2 。
②第一次加入H2O2后,调节pH=8.0。目的
是 。
③试列举滤液4的应用实
例 。
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乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐是常用于定量检测和分析金属离子的重要试剂.EDTA的阴离子可简写为Y4-,它与一些金属离子反应生成稳定的金属有机化合物离子:M2++Y4-=(MY)2-;M3++Y4-=(MY)-.
试根据上述信息,回答下列问题.
(1)(MY)x- 的结构简式如图,该离子中与金属离子相连接的有6个共价键,则该离子结构中共含有 个五元环.
(2)现称取某铝盐试样0.2500g,将其溶于水后加入0.05000mol?L-1 EDTA溶液25.00mL,在适当条件下充分反应后,调节溶液的pH为5~6,加入指示剂二甲酚橙,再用0.02000mol?L-1的Zn(CH3COO)2溶液25.00mL 滴定至红色[Zn2+遇二甲酚橙所显色,且Zn(CH3COO)2易电离],求该试样中铝元素的质量分数.
(3)按要求回答下列问题:①有一起始含0.01mol?L-1的M2+、0.5mol?L-1 EDTA(Y4-)和0.001mol?L-1的S2-的溶液,判断在该溶液中能否产生金属硫化物(MS)沉淀.
②以M2+为Cd2+为例,写出判断能否产生CdS沉淀的计算过程. .
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试根据上述信息,回答下列问题.
(1)(MY)x- 的结构简式如图,该离子中与金属离子相连接的有6个共价键,则该离子结构中共含有 个五元环.
(2)现称取某铝盐试样0.2500g,将其溶于水后加入0.05000mol?L-1 EDTA溶液25.00mL,在适当条件下充分反应后,调节溶液的pH为5~6,加入指示剂二甲酚橙,再用0.02000mol?L-1的Zn(CH3COO)2溶液25.00mL 滴定至红色[Zn2+遇二甲酚橙所显色,且Zn(CH3COO)2易电离],求该试样中铝元素的质量分数.
(3)按要求回答下列问题:①有一起始含0.01mol?L-1的M2+、0.5mol?L-1 EDTA(Y4-)和0.001mol?L-1的S2-的溶液,判断在该溶液中能否产生金属硫化物(MS)沉淀.
| M2+ | K[(MY)2-] | Ksp(MS) | 填“是”或“否” |
| Pb2+ | 2×1018 | 4×10-26 | |
| Cd2+ | 2.6×1016 | 1×10-20 |