化学反应及能量变化

化学反应及能量变化 第一章 化学反应及能量变化 ?本章知识网络 第一节 氧化还原反应 (一) ?考纲要求: (1)理解氧化还原反应，了解有关的概念。包括氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。 (2)能判断氧化还原反应中电子转移方向和数目 。 (3)掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。会比较物质氧化性或还原性的强弱 ?教材导读 一、氧化还原反应的有关概念及其相互关系 反应物 表现性质 实质 特征 变化过程 反应类型 生成物 还 性， 电子，化合价 ，被 ，发生 ，生成 原剂 1 性， 电子，化合价 ，被 ，发生 ，生成 氧化 剂 二、重要的氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂是性质相反的一对物质，在反应中是作氧化剂还是还原剂主要取决于元素的化合价。一般说来，元素处于最高化合价时，它的原子只能 电子(填“得到”或“失去”)，因此该元素只能作 剂;元素处于中间化合价时，它的原子既能 电子又能 电子，因此该元素只能作 剂;元素处于最低化合价时，它的原子只能 电子，因此该元素只能作 剂; 1(重要的氧化剂 , 活泼的非金属单质，如 , 高价含氧化合物，如 , 金属阳离子，如 , 过氧化物，如 2(重要的还原剂 , 活泼金属单质，如 , 某些低价金属阳离子，如 , 某些非金属单质，如 , 某些非金属阴离子及低价态化合物，如 三(氧化还原反应中电子转移方向和数目的表示方法 例如:标出下列反应中电子转移方向和数目(用单线桥或双线桥法) O+ 2CO=== 2 NaCO+ O2Na22 2 23 2 HS + HSO=== S + SO+ 2HO 224 2 2 三(物质氧化性还原性强弱的比较 氧化性、还原性的强弱不是决定于得失电子数目的多少，而决定于得失电子的 。如 +3+钠被氧化时生成Na，铝被氧化时生成Al，不能说铝的还原性强于钠。浓硝酸被铜还原时生成 NO，而稀硝酸被铜还原时却生成 NO，不能说稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。一般来说，比2 较氧化性的强弱，应比较两者哪个更易得到电子，比较还原剂的强弱则应比较其哪个更易失电子。 判断氧化性、还原性强弱的方法: (1)根据原子结构或元素周期表。在周期表中位置越左、下，其单质的还原性越 ，对应离子的氧化性越 位置越右、上，其单质的氧化性越 ，气态氢华物的还原性越 (惰性气体除外) 2 (2)根据金属活动性顺序表比较判断氧化性、还原性强弱。 还 原 性 逐 渐 ( ) K Ca Na Mg A1 Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag + 2+ + 2+ 3+ 2+ 2+ 2+ 2+ +2+ 2+ + CaNaMgA1ZnFeSnPb(H) CuHgAgK 氧 化 性 逐 渐 ( ) 3+ 4+注意;Fe Pb具有强的氧化性。 (3)根据反应的难易程度，完全程度及价态变化的高低进行比较。 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低来进行判断。 例如: 16HCI + 2KMnO=== 2KCI + 2MnCI+ 8HO + CI? 4 2 22 ? 4HCI + MnO MnCI+ 2HO + CI?2 2 22 催化剂 4HCI + O 2HO + 2CI?2 22 ? 根据上述反应情况可推知氧化性强弱为 当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。 ? ? 例如:2Fe + 3C1Fe + S 2FeCIFeS可判断氧化性强弱23 为 。 (4)根据化学反应方程式进行判断。如果反应能正向进行，则氧化性:氧化剂 氧化产物;还原性:还原剂 还原产物。 (5)根据原电池或电解池中电极的放电顺序来判断。 例如:A和B两种金属构成原电池时，若 A为负极，则还原性 ;电解池中，一般来说，阴极优先放电的离子 性强， 阳极优先放电的离子 性强 (6)等等„„ ?要点解读 一、 理解氧化反应和还原反应、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。 1(在氧化还原反应中，失去电子即表现出价态升高的物质叫还原剂，得到电子即表现出价态降低 的物质叫氧化剂。还原剂在反应中表现出失去电子的性质称之为还原性，氧化剂在反应中表 现出得到电子的性质称为氧化性。 2(从元素的化合价角度解析，氧化剂处于高价态，还原剂处低价态，因此高价态的物质一定表现 出氧化性，低价态的物质一定表现出一定的还原性。注意表现出某种性质并不等于一定体现 在所有的反应中。若某元素处于最高价态，则只能表现出氧化性，若某元素处于最低价态， 则只能表现出氧化性，若某元素处于中间价态，则即可表现出氧化性，又可表现出还原性。 注意:若某原子或离子已处于最高价，习惯上不再比较其还原性，相反若已处于最低价，则不在 +++----比较说其具有氧化性。如:Li、Na、K等离子不再比较其还原性，F、Cl、Br、I等离子不 再比较其氧化性。 3 3(从反应进行的难易程度上解析,最容易进行的反应是强氧化剂与强还原剂之间的反应，实验现 象方面常常反映出反应激烈，速度快。最不容易或最难、甚至不能进行的是弱氧化剂和弱还 原剂之间的反应，这些反应即使进行，也带有一定的可逆性。 4(从反应进行的结果解析，氧化剂被还原得到的产物，常称之为还原产物，还原剂被氧化得到的 产物则称为氧化产物。 二、从氧化还原反应的角度认识四种基本反应类型 1、有单质参加或有单质生成的反应是氧化还原反应。 2、复分解反应既没有单质参加，也没有单质生成，都不是氧化还原反应。 如图: 氧化还原 非氧化还原 化合反应 氧化钙与水反应 铁与氧气反应 分解反应 硝酸钾分解反应 碳酸钙加热分解的反应 置换反应 锌与稀酸反应 复分解反应 氯化钠与硝酸银反应 三、氧化—还原反应中电子得失情况的表示方法 1(双线桥——表示电子得失的结果 要点:(1)双箭号(从反应物指向生成物); (2)箭号起、止所指为同一种元素; (3)标出得与失电子及总数(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)。2(单线桥——表示电子转移情况 要点:(1)单箭号(在反应物之间); (2)箭号起点为被氧化(失电子)元素，终点为被还原(得电子)元素; (3)只标转移电子总数，不标得与失(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)。 四、氧化还原反应是否发生的规律 (1)强氧化剂与强还原剂相遇时，一般会发生氧化还原反应。 (2)同种元素间不同价态相遇时，若无中间价态，不反应;若有中间价态，则生成物中该元素价态必介于反应物中该元素两种价态之间。 五、氧化性还原性的比较 氧化性、还原性的强弱不是决定于得失电子数目的多少，而决定于得失电子的难易程度。如钠 +3+，铝被氧化时生成Al，不能说铝的还原性强于钠。浓硝酸被铜还原时生成 被氧化时生成Na NO，而稀硝酸被铜还原时却生成 NO，不能说稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。一般来说，比较2 氧化性的强弱，应比较两者哪个更易得到电子，比较还原剂的强弱则应比较其哪个更易失电子。 判断氧化性、还原性强弱的方法: 4 (1)根据原子结构或元素周期表。 (2)根据金属活动顺序表比较 (3)根据反应的难易程度，完全程度及价态变化的高低进行比较。 (4)根据化学反应方程式进行判断。 (5)根据原电池放电时的反应可以判断负极 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的还原性大于正极材料。 (6)等等„„ 注意:不管哪种方法进行推测。当理论上的推论与事实相违背的时候，必须依照事实下结论 如: SO与NaI反应时立即生成了碘，因此结论为氧化性浓HSO,I。但当按通常推断由于浓H24242 遇到这样一个事实时:SO通人稀碘水中时黄色溶液立即褪色，则必须依据事实下结论:I22 的氧化性,稀HSO 。 24 ?名题导思 【例1】下列叙述中，正确的是( ) A. 含氧酸能起氧化作用，无氧酸则不能 B. 阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 C. 失电子难的原子获得电子的能力一定强 D. 某元素由化合态变为游离态则该元素一定被还原 E(氧化还原反应中肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原 F(复分解反应不可能是氧化还原反应 G(有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应 H(非金属元素A的单质能将非金属元素B从其化合物中置换出来，可得知氧化性:单质A> 单质B +2+【解析】:酸中的H均具有氧化性,Fe即具有氧化性也具有还原性,稀有气体原子失电子难 获 得电子也难, 某元素由化合态变为游离态则该元素可能被还原也可能被氧化, (氧化还原反 应中 可能同一种元素被氧化.被还原,同素异形体间转化是非氧化还原反应, H中A的单质可 能作氧化剂也可能作还原剂. 【答案】:F 【例2】、制备氰氨基化钙的化学方程式CaCO+2HCN, CaCN+CO? +H? +CO?，在反应中 3222 A(氢元素被氧化，碳元素被还原 B(HCN既是氧化剂又是还原剂 C(CaCN是氧化产物，H为还原产物 22 D(CO为氧化产物，H为还原产物 2 【解析】:本题要仔细解析反应物及生成物的分子式，正确标出化合价。 CaCO+2HCN =Ca CN+CO?+H?十 CO?，同时注意，生成物CO中碳元素来自碳酸钙，它的32222 化合价在反应前后没有发生变化。正确答案:BC 【答案】:BC 【例3】.已知有如下反应: —3+2+?2Fe+2I=2Fe+ I 2—2+3+?2Fe+ Br=2Fe+ 2Br 2 5 ———43+ I= 2Fe (CN ) +2I，试判断氧化性强弱顺序正确的是( )。 ?2Fe (CN ) 626—3+ 3(A)Fe,Br,I,Fe (CN ) 226—3+3(B)Br,I,Fe,Fe (CN ) 226—3+3(C)Br,Fe,I,Fe (CN ) 226— 3+3(D)Fe (CN ) ,Fe,Br,I 622 【解析】:强的氧化剂与强的还原剂反应通过以上的反应: 3+3+3—? 可知Fe,I(氧化性)，?可知Br,Fe(氧化性)，?可知I,Fe (CN ) (氧化性)，所2226 以应选C项。 【答案】:C 【例4】(已知G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。不知它们的化学式，便知道它们在一定条件下转化关系(未配平): ? G?Q+NaCl 电解? Q，HO,,,,X，H22 ?Y+NaOH?G+Q+HO 2 ?Z+ NaOH?G+X+HO 2 在这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是________。 【解析】:此题的突破点是每个反应中的价态变化，?反应中G的价态高于Cl—，又低于Q，根据此原则依此类推。所以答案是G、Y、Q、Z、X。 【答案】:G、Y、Q、Z、X 【例5】(随亚硝酸钠(NaNO)可用做水泥施工的抗冻剂。它易溶于水，有咸味，既有氧化性，又有2 -2+2+3+还原性。在酸性溶液中它能氧化I和Fe。它能将人体内血红蛋白里所含的Fe氧化为Fe使人中毒，在建筑工地上曾多次发生将亚硝酸钠误作食盐食用，导致民工中毒的事件。亚硝酸钠和酸反应生成亚硝酸，亚硝酸是不稳定的弱酸，它只存在于冷的稀溶液中，易发生如下分解反应:3HNO=2NO?+HNO+HO。 从浓醋酸、氨水、纯碱、稀盐酸、KI-淀粉溶液中选择适当的物质做试剂，232 用两种简单的化学实验鉴别亚硝酸钠和氯化钠。试写出两种实验方法使用的试剂和据以鉴别它们的现象。方法一:(只用一种试剂)试剂__________，现象_______________。方法二:试剂__________，现象_______________。 积极参与实验设计，正确书写离子方程式。 2+【解析】:需认真审题、思考、讨论、捕获重要有用信息:在酸性溶液中它能氧化I-和Fe亚硝酸钠和酸反应生成亚硝酸，亚硝酸是不稳定的弱酸，它只存在于冷的稀溶液中，易发生如下分解反应:3HNO=2NO?+HNO+HO。利用亚硝酸钠的氧化性和不稳定性即可解决。方法一:(只用232 一种试剂)试剂:浓醋酸或微热的稀盐酸 ，现象:放亚硝酸钠的试管上部出现红棕色有刺激性气味的气体，放氯化钠的试管无明显变化。方法二:试剂:稀盐酸、KI-淀粉溶液，现象:放亚硝酸钠的试管溶液变蓝色，放氯化钠的试管无明显变化。 理论与实践相结合，培养学生仔细观察实验现象，力争设计实验，从实验中提取有用信息，解析整理信息能力。重在理解，然后才能触类旁通、举一反三。信息题的适应性练习，不要畏惧“长题”，快速捕获有用信息，运用基础知识解决实际问题。体会化学成就感:运用化学知识，解决实际问题。应用于生活、生产中，造福于人类。 【答案】:方法一:(只用一种试剂)试剂:浓醋酸或微热的稀盐酸 ，现象:放亚硝酸钠的试 6 管上部出现红棕色有刺激性气味的气体，放氯化钠的试管无明显变化。方法二:试剂:稀盐酸、KI-淀粉溶液，现象:放亚硝酸钠的试管溶液变蓝色，放氯化钠的试管无明显变化。 ?随堂演练 一、选择题 1. 下列微粒既具有氧化性又具有还原性的是 ( ) 3+--2-? Al ?Cl ?N ?MnO ?CO ?HO ?HO ?MnO 2422224 A.???? B.???? C.???? D.???? 2. 下列各组物质中，按氧化性由强到弱的顺序排列的是 ( ) 3+2+2+ A.Na、Mg、Al B.Fe、Cu、Zn +2++ C.F、Cl、Br D.K、Ca、Na222 2+3 . (05江苏)已知CoO在酸性溶液中易被还原成Co，CoO、Cl、FeCl、I的氧化性依次减弱。2323232 下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( ) ((( A、3Cl+6FeI=2FeCL+4FeI B、Cl+FeI=FeCl+I 22332222 3+-2+C、CoO+6HCl=2CoCl+Cl?+3HO D、2Fe+2I=2Fe+I 2322224. 实验室用KClO和浓盐酸反应制取氯气，化学方程式为: 3 KClO+6HCl=KCl+3Cl?+3HO 322 若生成71g氯气，则被氧化的氯化氢 ( ) 35 A.73g B.×36.5g C.3×36.5g D.×36.5g4( 5 35( 一定条件下KClO与I发生反应:2KClO+I=2KIO+Cl，由此推断下列相应的结论，不正确323232 的是 ( ) A(该反应属置换反应 B(还原性:I>Cl 22 C(非金属性:I>Cl D(氧化性:KClO>I 32 XeFCHCHCHCHCHCHFXe，,,,，226. 对于反应，下列说法正确的432322 是 CHCHCH,,XeF A. 被氧化 B. 是还原剂 ( ) 432 XeF C. 该反应是非氧化还原反应 D. 既是氧化剂又是还原剂 4 ,,7. 对于反应的正确说法是 ( ) HNHHNH，，322 ,H A. 属于置换反应 B. 是还原剂 NHH C. 是还原剂 D. 既是氧化产物又是还原产物 32 8. 常温下，在下列溶液中发生如下反应: 2，,,， (1) 16102258HZXOXZHO，，，，422 7 2，，,3 (2)222ABAB，，2 ,, (3) 22BZBZ，，22 由此判断，下列说法错误的是 ( ) 23，，, A. 反应可以进行 ZAAZ，，2222 B. Z元素在(1)(3)反应中均被还原 ,，3 C. 氧化性由强到弱顺序是 XOZBA,,,422 22，,,，ABZX,,, D. 还原性由强到弱顺序是 9. 今有下列三个氧化还原反应: (1) 2222FeClKIFeClKClI，，，322 (2) 22FeClClFeCl，223 (3) 2162258KMnOHClKClMnClClHO，，，,，4222 2，,,2，,FeIIFeCl 若某溶液中有和共存，要氧化除去而又不影响和，可加入的试剂是 ClKMnOFeCl A. B. C. D. 浓盐酸 ( ) 243 10. 五种物质，它们是硫及其化合物，已知在一定条件下有如下转化关系(未abcde、、、、 配平): abcHO,，，cebHO，,， 22 dbcHO，,，cIHOdHI，，,， 222 则这些物质中硫元素的化合价或平均化合价由低到高的顺序是 ( ) A. B. abcde、、、、dcabe、、、、 C. D. ebacd、、、、baced、、、、 二、填空题 11(把abcd四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若ab相连时a为负极;cd 相连时，电流由d到c;ac相连时，c极上产生大量气泡，bd相连时，b上有大量气泡产生， 则四种金属的活动性顺序有强到弱为 8 12、(05上海) 某一反应体系有反应物和生成物共五种物质: O、HCrO、Cr(OH)、HO、HO 2242222 已知该反应中HO只发生如下过程:HO? O 22222 (1)该反应中的还原剂是 。 (2)该反应中，发生还原反应的过程是 ? 。 (3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目 。 (4)如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况下体积为 。 三、计算题 13(反应:3BrF + 5HO === HBrO + 9HF + O+ Br中， 3232 2 (1)每2mol BrF参加反应时，则发生还原反应的BrF的物质的量为 mol。 33 (2)有45 g水被氧化时，被水还原的BrF的物质的量为 mol。 3 (3)有45 g水参加反应时，被还原的BrF的物质的量为 mol 3 ? 随堂演练参考答案 一. 填空题 1. B 2.BC 3. A 4.B 5.C 6.B 7.BD 8.B 9.C 10.C 二、填空题 11 a>c>d>b 12 (1)HO 22 (2)HCrO Cr(OH) 243 6e ? |(3)2H CrO + 3HO 2Cr(OH) + 2O? + 2HO ?2422322 (4)3.36L 13 三、计算题 13.(1) 4/3 (2) 5/3 (3) 1。 ? 知识拓展 氧化还原反应是一类重要的化学反应，在工农业生产、科学技术和日常生活中都有广泛的应用。 我们所需的各种各样的金属，大都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。例如，制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法;制造黑色金属和其他有色金属都是在高温条件下用还原的方法;制备贵金属常用湿法还原等等。许多重要化工产品的制造，如合成氨，合成盐酸，接触法制硫酸，氨氧化法制硝酸，食盐水电解制烧碱等，主要反应也是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸，环氧树指的合成等也都是氧化还原反应。 在农业生产中，植物的光合作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施人土壤的肥料的变化， 2-如铵态氮转变为硝态氮，S0转变为HS等，虽然需要有细菌的作用，但就其实质来说(也是氧化42 9 还原反应。 我们通常应用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不能将化学能变成电能，或把电能转变成化学能。 人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把贮藏在食物分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸键的化学能，这种化学能再提供人和动物进行机械运动、维护体温、合成代谢、细胞的主动运输等，成为所需的能量。煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所需的大量的能。并不是所有的氧化还原反应都能用来造福于人类的，有些氧化还原反应会给人类带来危害，如森林火灾，易燃物的自燃，食品的腐败，钢铁的锈蚀等。我们应用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。例如，可采用在钢铁表面喷漆等方法来防止钢铁的锈蚀的氧化还原反应的发生。 第一节 氧化还原反应(2) ?考纲要求: (1)氧化还原反应方程式的配平原则。 (2)掌握配平氧化还原反应方程式的一般步骤。 ?教材导读: 1(配平依据: (1)得失电子守恒规律: 得电子总数跟 失电子总数必相等，表现在化合价上就有被氧化元素化合价 必定跟被还原元素化合价 。 (2)质量守恒定律:任何化学反应前后， 守恒。 2(配平的一般步骤: (1)标变价: ; (2)列变化: ; (3)求总数: ; (4)配系数: 。 (其中1、2、3是为了保证电子得失数相等，第4步是保证反应符合质量守恒定律) 3(配平技巧 (1)常规配平法,标化合价，找最小公倍数 S+HNO----HSO+NO+HO 32422 S HSO 0 +6 失电子6个 24 最小公倍数6 HNO NO +5 +4 得电 1个 32 S+6HNO=== HSO+6NO+2HO 32422 (2)反配法,由方程式的右边向左边进行配平 S+KOH—KS+KSO+HO 2232 KS S -2 0 失电子2个 2最小公倍数4 KSOS +4 0 得电子4个 23 3S+6KOH=== 2KS+KSO+3HO 2232 (3)有机配平法,标出C的平均化合价，然后按常规法配平 CHCOOH+KMnO+HSO------CO+KSO+MnSO+HO 342422442 10 COOH CO 0 +4 失电子4个×2,8个 CH32 最小公倍数40 KMnO MnSO +7 +2 得电子5个 44 5CHCOOH+8KMnO+ HSO=== 10CO+ 4KSO+ 8MnSO+ HO 34242 24 4 2，+2该反应中HSO起酸的作用，结合K和Mn，所以系数12，最后配平HO的个数 2425CHCOOH+8KMnO+12HSO=== 10CO+4KSO+8MnSO+22HO 342422442(4)整体配平法,当反应中出现不止一种元素被氧化或被还原时，找出它们的关系，做为整体考 虑。 CuS+HNO----Cu(NO)+HSO+NO+HO 2332242 CuS Cu ，1 ，2 失电子1个×2,2个 2 失电子2，8,10个 S ,2 ，6 失电子8个 最小公倍数30 HNO N ，5 ，2 得电子3个 3 3CuS + HNO----6Cu(NO)+ 3HSO+ 10NO + HO 2332 24 2 该反应中HNO还起到酸的作用，所以前面的系数为:10，12,22，最后配平HO的个数 323CuS+22HNO=== 6Cu(NO)+3HSO+10NO+8HO 2332242 这道题目的另一方法:零价法。 CuS Cu 0 ，2 失电子2个×2,4个 2失电子2，8,10个 S 0 ，6 失电子4个 最小公倍数30 HNO N ，5 ，2 得电子3个 3 对比发现，零价法只是在化合价标注方面有区别，得失电子数目上等同。 (5)缺项配平法,找氧化剂，还原剂，确定氧化产物，还原产物 3+2+Fe+SO+ —Fe+ + 2 被还原 3+ 2+氧化剂:Fe 还原产物:Fe ,2被氧化还原剂:SO 氧化产物:SO 24,2yanghu 反应前SO，反应后生成SO，S和O的个数比由1:2到1:4，O不足，水来配。 24,3+2++2a Fe+SO+ HO ===Fe+ SO + H 224 然后通过常规配平法配平。 ,3+2++22Fe+SO+ 2 HO ===2Fe+ SO + 4H 224 (6)含未知数的方程式的配平 NaS + NaClO + NaOH —— NaSO + NaCl + HO 2x242,22- NaS NaSO S SO 失电子 (6x，2)个 2x 24x4最小公倍数(6x，2) -- NaClO NaCl ClO Cl 得电子 2个 NaS +(3x，1)NaClO + NaOH——xNaSO +(3x，1)NaCl + HO 2x242，根据方程式右边Na的个数配平NaOH的系数，最后配平HO的个数。 2 NaS +(3x，1)NaClO +(2x,2)NaOH ===xNaSO +(3x，1)NaCl +(x,1)HO 2x242(7)观察法 Cl ， HO =HCl + HclO 22 (8)其它 11 ?要点解读: 氧化还原化学方程式的配平: 配平氧化还原方程式的方法很多，其中化合价升降法是常用方法之一。化合价升降法配平化学方程式的基本原理是:氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，表现为元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。一般步骤: “一标”:标出被氧化、被还原元素的化合价的变化情况;“二找”:找出被氧化、被还原元素得失电子数相等的最小公倍数;“三定”:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物化学式前面的系数;“四平”:用观察法配平其他物质的系数;“五查”:检查各元素原子个数在反应前后是否相等，对于用离子方程式表示的氧化还原反应，还必须核对反应前后离子的电荷总数是否相等。 ?名题导思 【例1】、配平反应 KClO + HCl(浓) KCl + Cl?+ HO， 322当有5 mol电子发生转移时，被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比是( ) A、1 :5 B、5 :1 C、6 :1 D、1 :6 【解析】 本题首先要判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质。然后根据得失电子守恒(即氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等)配平方程式。反应中氧化剂为KClO，得电子化合价降低，被还原生成Cl，还原剂HCl失电子，被氧化生成Cl，在该反应中322HCl的作用出了还原剂的作用，还有酸的作用，生成物KCl中的Cl就是来自起酸的作用的HCl中的Cl。根据得失电子守恒配平得:KClO + 6HCl(浓),KCl +3Cl?+3HO，根据方程式系数，确322 定出被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比是B。 【答案】B 小结:方程式配平首先应正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，而得失电子守恒是氧化还原反应计算的关键。 -2+-【例2】( MnO + Cl + ( )-----------Mn + Cl? +HO 422 【解析】: 本题属于缺项配平。即方程式中有一种或几种物质没有给出，需要通过观察、分析，确定所缺项 +为何种物质。就本题而言，根据元素守恒、电荷守衡，确定反应物有H，再用化合价升降法即可 配平。 +-2+-【答案】:2MnO +10 Cl + 16H ====== 2Mn + 5Cl? +8HO 422 【例3】(将NaBiO固体(黄色，微溶)加入MnSO和HSO的混合溶液里，加热，溶液显紫3424 3+色(Bi无色)。配平该反应的离子方程式: 2+++3+ NaBiO + Mn + H-------- Na + Bi + ( )+ ( ) 3 【解析】 本题属于缺项配平。即方程式中有二种物质没有给出，需要通过观察、分析，确定 所 缺项为何种物质。就本题而言，用观察法难以确定缺项物质，可先确定氧化剂和还原剂的化学计量数。 然后，根据元素守恒，确定有HO生成。2 -溶液呈紫色说明有MnO生成。再用化合价升降法结合电荷守衡即可配平。 4 2+++3+-【答案】:5NaBiO +2 Mn +14 H ====== 5Na +5Bi +7HO+2MnO 324 +-小结:缺项配平一般，缺H缺OH缺HO缺氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物补充原则 2 12 再结合质量守恒、电荷守恒(离子反应方程式)根据化合价升降法即可配平。 H + KMnO + HO ----------CHO + MnO +KOH 【例4】 配平 C24422622 【解析】: CH CHO -2 -1 失电子1个×2,2个 24262最小公倍数6 KMnO Mn O +7 +4 得电子3个 42 【答案】:3CH +2 KMnO + 4HO ----------3CHO + 2MnO +2KOH 24422622 【例5】(1)P+CuSO+HO — CuP+HSO+HPO 4232434 (2)AgNO — Ag + O, + NO, 322 -(3)ClO+HO(还原剂)— +O+ 222 (4)5Zn+12HNO== 3 【解析】(1)反向配平法，即为CuP和HPO的氧化还原。 334 (2)整体法，AgNO中Ag和N原子个数1:1，所以还原产物Ag 和 NO的物质的量1:1。 32 - (3)缺项配平，还原产物Cl，常规配平。 (4)给定反应物系数的缺项配平，5个Zn失电子10个，12个HNO有10个起酸的作用结3，2合Zn，另外两个得10个电子，还原产物N。 2 【答案】11P+15CuSO+24HO == 5CuP+15HSO+6HPO 4232434 2AgNO ==2 Ag + O, + 2NO, 322 --ClO+HO(还原剂)== HO +O+ Cl 2222 5Zn+12HNO== 5Zn(NO) + N + 6 HO 33222 ? 随堂演练 1. 配平化学方程式: ?FeS+?O=?FeO+?SO其中还原剂是 ,在配平了的化学方程22342 式中还原剂失去电子的总数是 2 . (04上海)某化学反应的反应物和产物如下: KMnO+ KI+ HSO? MnSO+ I+ KIO+ KSO+ HO 4 244 2 3 24 2 (1)该反应的氧化剂是 (2)如果该反应方程式中I和KIO的系数都是5 23 ? KMnO的系数是 4 ? ?在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目 KMnO + KI + HSO ? 424 (3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是 。 3( (04全国) O ‖ 抗击“非典”期间，过氧乙酸(CHC—O—OH)是广为使用的消毒剂。它可由HO和冰醋酸反322 应制取，所以在过氧乙酸中常含有残留的HO。测定产品中过氧乙酸浓度c。涉及下列反应: 220+ 2+? ?MnO，?HO，?H?Mn，?O十?HO 42222 + 2,I? HO，2，2HI，2HO 222 13 O ‖ +,C—O—OH，2I，2H CHCOOH，I，HO ? CH3322 请回答以下问题: (l)配平反应?的离子方程式(配平系数填人以下方框内): + 2+,?MnO，?HO，?H?Mn，?O十?HO 42222(2)用NaSO标准溶液滴定I时(反应?)选用的指示剂是___________________________。 2232 ,1L(3)取bmL待测液，用硫酸使溶液酸化，再用浓度为amol?的KmnO标准溶液滴定其0 1 4中的HO，耗用的KMnO体积为bmL(反应?，滴定过程中KmnO不与过氧乙酸反应)。 2241 4另取bmL待测液，加入过量的KI，并用硫酸使溶液酸化，此时过氧乙酸和残留的HO都能跟 0 22 ,1LKI反应生成 I(反应?和?)。再用浓度为amol?的NaSO标准溶液滴定生成的I，22 2232耗用NaSO溶液体积为bmL。 2232 请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a、a、b、b、b的代数式表示)。 12012 c, ________________________。 0 (4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c，加入的KI的质量已过量但没有准确称量，是否影0 响测定结果 _______________(填是或否) 4.已知硫酸锰(MnSO)和过硫酸钾(KSO)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原4228 反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。 (1)写出并配平上述反应的化学方程式: (2)反应的还原剂是 ;它的氧化产物是 _。 (3)此反应的离子反应方程式可表示为: (4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫 酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有 ? 随堂演练参考答案 1. 3、8、1、6，FeS32 2 2. (1) KMnO ,(2) ?8 ?略 4 (3)该反应式中含两种氧化物，两者的比例和氧化剂用量均可发生变化 ,+ 2+3. (1) 2MnO， 5HO ， 6H 2 Mn， 5O十 8HO 4 2222 ab,5ab2211 (2)淀粉溶液 (3) (4)否 2b0 4 (1)2MnSO，5KSO，8 HO,2KMnO，4 KSO，8 HSO4228242424 (2)MnSO 、MnSO44 ，,,,，222(3)2Mn，5SO，8 HO,2MnO，10SO，16H 28244 14 (4) Cl2 第一节氧化还原反应(3) ?考纲要求: 1(明确在氧化还原反应中，得到的电子总数和失去的电子总数相等。 2(能判断氧化还原反应中氧化产物和还原产物。 3(原电池与电解池中的电子得失守恒的应用。 ?教材导读 一、氧化还原反应中的电子守恒 根据氧化剂或还原剂的物质的量，算出得到或失去电子的总数，然后根据电子得失守恒，判断被氧化(或被还原)的还原剂(或氧化剂)的量。例如:0(3mol Zn与足量的硝酸溶液反应，还原产物是N，则 元素全部变价，失去电子 mol，N元素化合价降低 mol HNO被还23原。 二、电化学中的电子守恒 1(在原电池或电解池中发生的也是氧化还原反应，根据电子得失守恒， 极或 极失去的电子总数与 极或 极得到电子的总数相等。 一2(若电子转移的物质的量为n(e)，则电子数(N)为 ;若电子的电量为q，通电时间为t(单位:s)，电流(I)为 ，也可通过 电流的数据结合其他物理量计算在电极发生反应的物质的质量或实验测定阿佛加德罗常数。 ?要点解读 用电子得失守恒进行计算。 计算原则:氧化剂得电子数=还原剂失电子数 公式如下:氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值 ?名题导思 【例1 】(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 【解析】: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 , , 15 1 1 15 3 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 【答案】 选项D正确 ,,,NOHNO+N+HO,在反【例2】 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为NH43322应中被氧化与被还原的氮原子之比为 A.1?1 B.5?4 C.5?3 D.3?5 +-【解析】 本题使用电子守恒法解答比较简单。本反应的实质是NH中-3价氮和NO中+5价43氮归中变为N中的0价氮。 2 0-3，,3eN ,,,NH4 0-5-,5eN NO,,,3 由上可知，被氧化与被还原的氮原子个数比为5?3。 【答案】:C。 【例3】. 3.84 g Cu和一定量浓HNO反应，随着反应进行，HNO溶液浓度也在降低，反33应生成的气体颜色也在逐渐变浅。当Cu反应完毕时，共收集到气体体积为2.24L(标准状况下)。 试求:(1)反应中生成Cu(NO)的物质的量是多少mol, 32 (2)反应中被还原的HNO的物质的量是多少mol, 3 (3)把收集到气体的集气瓶倒立于盛有水的水槽中，通入多少mL标准状况下的O，可以使集气2瓶充满溶液, 【解析】 当铜完全反应时，生成的Cu(NO)的物质的量就等于铜的物质的量。 32 问题(2)中问到反应中被还原的HNO的物质的量是多少mol，由于浓HNO在反应过程中浓度33的变化，所以我们无法判断HNO还原产物具体是什么，可能是NO也可能是NO，当然也可以32 是两者混合物，不过我们发现不管生成NO还是NO，每一气体分子中都只含有一个N原子，所2 以从量的角度上得出，NO和NO的物质的量的和等于被还原的HNO的物质的量。问题(3)对23思维能力要求较高，多数同学会从习惯上先算出生成物中NO和NO的物质的量，然后写方程分2 别算出所需O的量。通过思考，我们发现其实使集气瓶充满溶液即为将NO和NO再还原到原先22状态HNO，所以在整个过程中可以理解为，HNO没有得电子，而Cu失去的电子全都给了O，332这样一来，问题简化很多，O得电子0.12mol，标况下体积672mL。 2 【答案】(1)0.06mol;(2)0.1mol;(3)672mL [小结]此题解题方法用常规法和电子得失守恒法都可以解出，若能够熟练运用电子得失守恒的方法对解题过程而言会快捷很多，所以做题时同学们还需突破常规思路，做题时多思考。 【例4】.0.04molKMnO固体加热一段时间后，收集到amol O在反应后残留固体中加入足量42 16 2+，此时Mn元素全部以Mn存在于溶液中 的浓盐酸;又收集到bmolCl2 (1)配平 KMnO+HCl-----KCl+MnCl+Cl+HO 24222 (2)求a+b的最大值和最小值 当a+b=0.09mol时，残留固体的质量为? 【解析】根据得失电子守恒，不管生成物O和Cl的量分别为多少，在反应过程中氧元素失22 去的电子加上氯元素失去的电子的总数等于锰元素得到的电子。转移的电子的总数为5×0.04,0.2mol，这样，可以初步得到结论:由于生成1分子氧气需要转移4个电子，而生成1分子氯气只需要转移2个电子，所以氧气越多，a+b的值越小，生成氧气越少，a+b的值越大。氧气最多0.02mol，则氯气为0.06mol，a+b最小为0.08;氧气最少生成0mol，则氯气为0.1mol，a+b最大为0.1。 当a+b=0.09mol时，残留固体的质量即为加热一段时间放出O后剩余固体的质量，所以在原2 固体总质量的基础上减去O的质量即可，所以 2 m(剩余),158g/mol×0.04mol,32g/mol×0.01mol,6g 【答案】(1) KMnO+8HCl==2KCl+MnCl+2Cl+4HO 24222 (2)0.08?a+b?0.1 (3)6g [小结]电子得失守恒是解答氧化还原计算题的重要思路。 ++【例5】某强氧化剂XO(OH)被亚硫酸钠还原到较低价态，如果还原24个XO(OH)离子到较22 2-低价态，需用含60个SO离子的溶液，那么X元素的最终价态为 。 3 2-2-2-【解析】 用NaSO作还原剂时，只能由S0转化为SO，每个SO应失去2个电子，60个23343 2-+SO共失去120个电子，则24个XO(0H)应共得到120个电子。设X元素的最终价态为n价，可32 列式: 24×(5-n)=120，n=0。解题时应抓住得失电子相等的规律。故X元素的最终价态为0价。 【答案】: 0价 【例6】 KCIO和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物质二氧化氯。其变化可表3 述为: ,, ( )KCIO+( )HCI(浓)----( )KCI+()C10 +( )C1 +( )( ) 322 (1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入括号内)。 (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是(填写编号，多选倒扣) 。 ?只有还原性;?还原性和酸性;?只有氧化性;?氧化性和酸性。 (3)产生0(1 mol C1，则转移的电子的物质的量为mol。 2 (4)ClO具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到的电子2 数表示)是Cl的 倍。 2 【解析】 本题综合了氧化还原反应中的多层次的知识。(1)根据规律:在氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉，可判断该反应中元素化合价的有关变化。再根据质量守恒定律可推知缺项为HO，最后再配平2各项系数。(2)因浓盐酸中氯元素化合价部分升高，部分不变，故既显示还原性又显示酸性。(3)由化合价变化数可知，产生0(1 mol C1，转移的电子的物质的量为0(2 mol。(4)信息提供:消毒效率是指单位质量得到的电2 17 子数。 -- --+ 5 e ClC1+ 2eCl C10,,2 2 67.5 g 5 mol 71 g 2 mol 所以消毒效率C10:C1=( 1/67.5)×5 (1/71) ×2= 2(63(倍)故本题 2z 【答案】(1)2 4 2 2 1 2 HO (2)? (3)O(2(4)2(63 2 ?随堂演练 一、选择题 1(已知锌与某浓度的硝酸反应，锌与HNO恰好完全反应时物质的量为5?12，则还原产物一定是 3 A.NO B.NO C.NHNO D.N( )2432 2+n--n-2-2.RO离子在一定条件下可以把Mn离子氧化为MnO，若反应后RO离子变为RO离子。又知反284284应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5?2，则n的值是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 3(已知某金属硝酸盐，在受热分解时生成了金属氧化物、二氧化氮与氧气。测得产物中NO与O22的体积比为6?1(同温同压下测得)，试分析该硝酸盐分解时金属化合价的变化情况是 A.升高 B.降低 C.不变 D.不能确定 ( ) 2-2+4(20mL 0.05mol/L含有RO离子的浓溶液恰好能将20mL 0.3mol/L的Fe溶液完全氧化，则元27 素R在还原产物中的化合价为 ( ) A.+2价 B.+3价 C.+4价 D.+5价 5.将KCl和CrCl两种固体混合物共熔，得化合物X。X由K、Cr、Cl三种元素组成。将1.892gX3 2-中的铬元素全部氧化成CrO，后者可以从过量的KI溶液中氧化出2.667g碘单质27 -+3+2-(CrO+6I+14H2Cr+3I+7HO)。如果取溶有1.892gX的溶液加入过量AgNO溶液，可27223得到4.52gAgCl沉淀。则X的化学式为 ( ) A.KCrCl B.KCrCl C.KCrCl D.KCrCl32732532934 6(在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为 ( ) A(1?1?1 B(2?2?1 C(2?3?1 D(4?3?2 7(较活泼的金属锌与不同浓度的硝酸反应时，可得到不同价态的还原产物。如果已反应的锌与被还原的硝酸的物质的量之比为4:1，则硝酸的还原产物可能为 ( ) A(NO B(NO C(NO D(NHNO . 2243 8(我国"长征2号火箭"的主要然料是偏二甲肼(分子式为CHN)，氧化剂是NO， 然烧产物若28224只有N、CO和HO时，该反应中被氧化的氮和被还原的氮的物质的量之比为 222 A(1:2 B(1:1 C(3:4 D(4:3 ( ) 9(有关3BrF+5HO==HBrO+Br+9HF+O?反应的叙述正确的是 ( ) 32322 A(还原剂和氧化剂的物质的量之比为5:3 B(HBrO和HF是还原产物 3 C(生成1摩氧气转移了6摩电子 D(O的氧化性比BrF弱 23 18 +24HO==5CuP+6HPO+15HSO的反应中，7.5molCuSO可氧化的磷的物10(在11P+15CuSO42334244质的量是 A(1.5mol B(5.5mol C(3mol D(4mol ( ) 11(ClO是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO将逐渐取代Cl成为生产自来水222的消毒剂。工业上ClO常用NaClO和NaSO溶液混合并加HSO酸化后反应制得，在以上反232324 应中NaClO和NaSO的物质的量之比为 ( ) 323 A( 1:1 B ( 2:1 C( 1:2 D ( 2:3 12.(05江苏)CuS与一定浓度的HNO反应，生成Cu(NO)、CuSO、NO、NO和HO，当NO23324222和NO的物质的量为1?1时，实际参加反应的CuS与HNO的物质的量之比为 23 A、1?7 B、1?9 C、1?5 D、2?9 ( ) 二、填空题 13(298K时，向VL真空容器内通入n molSO和m molHS。 22 (1)若n=2，则当m=_______时，反应后容器内气体的密度最小; (2)若2n>m，则反应后氧化产物与还原产物的质量差为______g; (3)若5n=m，且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48g，则n+m=______。 14.(目前，世界各国的不少科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。 (1)近年来，某些自来水厂有用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为: NH+HClOHO+NHCl(一氯氨) 322 NHCl较HClO稳定，加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是________________________。 2 (2)科研人员发现在氯气消毒的饮用水中含有微量对人体有潜在危害作用的含氯化合物。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用广谱性高效杀菌消毒剂二氯化氯(ClO，黄2绿色气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制ClO，该法的缺点2是同时产生Cl(占ClO体积的一半)，使产物纯度降低。 22 ?试写出该法制ClO的化学方程式: 2 ______________________________________________。 -?Cl和ClO都是通过氧化作用而杀菌消毒。与Cl一样，ClO消毒后的还原产物是Cl。计算在2222 等质量时，ClO的消毒效率是Cl的_______倍。 22 115(在100mL溴化亚铁溶液中通入2.24L氯气(标准状况)则有的溴离子被氧化，则溴化亚铁3 溶液的物质的量浓度是 mol/L 三.计算题 16(三聚氰酸CN(OH)可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如 NO)。当加热至一定温度时，3332 它发生如下分解:CN(OH),3 HNCO 333 HNCO(异氰酸，其结构是H,N,C,O)能和NO反应生成N、CO和HO。 2222 (1)写出HNCO和NO反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化,哪种元素被2 还原,标出电子转移的方向和数目。，01春京， (2)如按上述反应式进行反应，试计算吸收 1.0 kg NO气体所消耗的三聚氰酸的质量。 2 19 可以发生反应生成N和HO。现有NO和NH的混合物1 mol， 17(在一定条件下，NO跟NH3223充分反应后所得产物中，若经还原得到的N比经氧化得到的N多1.4g。 22 ，1， 写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。 ，2， 若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH的物质的量可能各是多少。 3 18.(05广东26) 化合物KFe(CO)? zHO是一种重要的光化学试剂，其中铁为+3价。分别x24y2 称取该样品0.49lg两份，其中一份在110?干燥脱水，至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形 -1-1瓶中，加入足量的3 mol?L HSO和适量的蒸馏水，加热至75?，趁热加入0.0500mol?LKMnO244 3-2+溶液24.0mL，恰好完全反应;再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe完全转化为Fe，该 2+-1溶液中Fe刚好与4.0 mL0.0500mol?LKMnO溶液完全反应。 4 通过计算，分别求: (((( (1)0.49lg样品中结晶水的物质的量。 (2)化合物中草酸根的质量分数。 (3)化合物的化学式。 己知:2 KMnO+ 5 HCO+ 3HSO, 2MnSO+ KSO+ 10CO?+ 8HO 4 224 24 4 24 22 2++2+ 3+ - MnO+5Fe+8H,Mn+ 5Fe+ 4HO 4 2 20 ?随堂演练参考答案 一、 选择题 1.D 2.B 3.A 4.B 5.C 6.B 7.CD 8.A 9.C 10.A 11.B 12.A 二、填空题 13(1)4; (2)16m; (3)3 14.(1)加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NHCl，当HClO开始消耗后，该化学平衡向左移2 ,,,,,动，又产生HClO起杀菌作用;(2)?2NaClO+4HCl2NaCl+2ClO?+Cl?+2HO;?2.63 322215 1.2 三.计算题 16((1) HNCO中的氮元素被氧化，NO中的氮元素被还原。 2 8，43 (2)1.0 kg×, 1.2 kg 6，46 17, ，1， ，2， 6 mol NO还原得到3 mol N，4 mol NH氧化得到2 mol N，两者相差1 mol N。现相差1.4g，2322 1.4g,0,05 mol，相当于0,3 mol NO和0,2 mol NH反应。 328g/mol 依题意，NO和NH的总物质的量为1 mol，其中必有一种为过量，所以有两种情况: 3 0,3 mol NO和0,7 mol NH 3 0,8 mol NO和0,2 mol NH 3 0.491g,0.437g 18. (1) n(HO) = ,0.00300mol 2,118g?mol 5-12-(2) n(CO) = 0.0500 mol?L×0.024 L× ,0.00300mol242-12-m(CO) = 0.003 mol ×88 g?mol = 0.264g 24 0.264g2-ω(CO) =×100% = 53.8 % 240.491g 3+2+-1(3) 因为n(Fe) = n(Fe) = 0.0500 mol?L×0.004 L×5 = 0.00100 mol 1 :y :z = 0.00100 mol :0.00300 mol :0.00300 mol = 1 :3 :3 21 则 y = 3 ， z = 3 根据电荷平衡有:x + 3 = 2y，得x = 3 Fe(CO)?3HO 所以，化合物的化学式为:K32432 第二节离子反应(1) ?考纲要求 1(了解电解质、非电解质、强弱电解质的概念 2(理解离子反应的概念 3(正确书写离子方程式。 ?教材导读 1.电解质和非电解质 根据化合物是否能在 或 发生电离，化合物可分为电解质和非电解质。由于化合物发生电离时能形成自由移动的离子，当直流电通过电解质熔融物或溶液时，这些能自由移动的阴、阳离子发生定向移动，从而起到导电作用。也就是说，在能导电的溶液中具有自由移动的离子。根据这一特点，人们把在 导电的化合物称为电解质，在 不能导电的化合物成为非电解质。酸、碱、盐是电解质，而大多数有机物是非电解质。 2.强电解质和弱电解质 根据电解质在水溶液中是否完全电离，电解质可以分为强电解质和弱电解质。 是强电解质， 是弱电解质。强酸、强碱和大多数的盐类属于强电解质，水、弱酸、弱碱以及少部分盐类属于弱电解质。(填写下表) 强电解质 弱电解质 电离程度 溶质在溶液中的存 在形式 相同条件下溶液导 电能力 化合物类型 离子化合物 部分共价化合物 部分共价化合物 物质类别 强酸、强碱、大多数盐 弱酸、弱碱、部分盐、水及部 其他的离子化合物 分有机物 三、离子反应的概念及类型 1(概念: 。 22 ,离子互换反应, ,,非氧化还原反应碱性氧化物和酸,,,,酸性氧化物和碱类型 2、,, ,置换反应,,氧化还原反应,,其他类型氧化还原反应,, 四、离子方程式书写的原则。 1(依据物质反应的客观事实。 2(遵守质量守恒定律。 3(遵守电荷守恒原理。 4(若为氧化还原反应，应遵守得失电子守恒原则。 五、离子方程式书写的步骤 1(两易:易溶于水、易电离的物质(可溶性强电解质，包括强酸、强碱和绝大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;非电解质、弱电解质、难溶物、气体、氧化物等用化学式表示。 2(两等:离子方程式两边原子个数相等(质量守恒)、电荷总数(或得失电子总数)应相等。 3(两查:查离子方程式中各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。 ?要点解读 一.离子方程式正误判断“八看” (( 反应能否用离子方程式表示。一般只有在溶液中或熔融状态下进行的离子反应才能用离子方程式表示，如实验室氨盐和碱反应制氨气则不能用离子方程式表示。 -+2+2(反应产物与事实是否相符。如Cu与稀硝酸反应: Cu + 2NO+ 4H = Cu+ 2NO?+ 2HO这322类错误往往在配平上正确，具有一定的迷惑性。 3(各物质的化学式或离子符号书写是否正确。不管反应物还是生成物，只有可溶的强电解质才能在离子方程式中用离子符号表示。弱酸、弱碱和水等难电离的物质必须写化学式;难溶于水的物质必须写化学式;单质、氧化物一律写化学式。对于微溶物的处理:若生成物中有微溶物析出时，微溶物用化学式;若反应物里有微溶物处于溶液状态时，应写离子符号;若反应物里微溶物处于浊液或固态时，应写化学式。 4(是否漏写离子反应。同一个离子反应，若有多种沉淀或弱电解质等物质生成时，往往漏写某一 2+2-沉淀或弱电解质的离子反应。如硫酸与氢氧化钡反应，离子方程式不能写成:Ba+ SO = BaSO44 +-2+-+2-?或 H+OH= HO也不能分成两个式子写，而应写为:Ba+ 2OH +2H+ SO = BaSO?+2HO 24425(离子的配比。离子方程式中，相同离子可以合并，全体系数可同时约简，但不能进行局部约简。实际反应的离子的配比，必须符合原物质的组成和反应的实际情况，如HSO与Ba(OH)反应不242 2+-+2-能写成Ba+ OH+H+ SO = BaSO?+HO 442 6(对氧化还原型离子反应看是否遵循电子守恒。如:铁和氯化铁反应不能写成: 3+2+Fe + Fe = 2Fe 7(反应物的用量是否加以考虑。 8(所用的连接符号与生成物的状态符号是否正确。离子反应趋于完成的用“=”号，可逆时用“”号。 23 二.书写化学方程式的十个误区: 1(忽视反应条件; 2(忽视溶液的浓度; 3(忽视方程式中系数的化简，当每一项都有公约数时才能化简。 4(忽视方程式的电荷平衡。 5(忽视电解质的强弱 6(忽视了电解质的溶解性 7(忽视反应中量的关系，不足量的反应物应按化学式中比例关系参加反应。 8(忽视了平衡理论 9(忽视难溶物溶解性大小的比较 10(忽视反应中的滴加次序 ? 名题导思 【例1】某物质的水溶液能导电，且该物质属于非电解质，溶于水时化学键被破坏的是 A(液溴B(干冰C(蔗糖D(硫酸钡 ( ) 【解析】:审题要完整，题意共有三个条件:“水溶液能导电”，则排除C项(蔗糖是非电解质)及D项<虽然属强电解质，但因是难溶物，溶液中存在的离子浓度太小，基本不导电);“物质属于非电解质”，排除A项(因液溴是单质，它既不是电解质，也不是非电解质)，这样必选B项;“溶于水时化学键被破坏”，干冰溶于水时发生反应:C0+H0;=HC0，可见原有共价键被破坏而2223 形成新的共价键，进一步说明B项正确。 【答案】B 【例2】(下列离子方程式书写正确的是( ) A(碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 2+- - Ca + HCO + OH, CaCO?+ HO 33 2 B(氯化铁溶液中通入硫化氢气体 3+2-2+ 2Fe+S , 2Fe + S? C(三氯化铝溶液跟过量氨水反应 3+-+ Al + 4NH?HO,AlO + 4NH +2HO 32242 D(氯化亚铁溶液中加入硝酸 2++ 3+- 3Fe + 4H+ NO, 3Fe + 2HO + NO? 32 - 2+-2-【解析】 A选项中HCO 和OH反应生成的CO与溶液中原有的Ca结合成CaCO难溶333 2+-物，但是该反应中氢氧化钠过量，碳酸氢钙应该完全反应，那么参加反应的Ca 与 HCO离子3 2-的个数比应该为1:2的关系，所以生成物中还应有CO;B选项中硫化氢气体须用化学式表示;3 C选项中不管NH?HO是否过量，都生成Al(OH)，Al(OH)可以继续溶解在强碱溶液中，如氢3233 氧化钠溶液，氨水则不行;D 正确 【答案】:D 【例3】(写出下列反应的离子方程式 稀碱溶液与铵盐溶液的离子方程式 写出石灰乳与NHHCO浓溶液混合加热 43 稀HSO与Ba(OH) 溶液反应 242 24 铝与强碱溶液反应 醋酸与氢氧化钾溶液反应 碳酸钙与盐酸反应 通人FeBr中的离子方程式 过量C122 氯化铵水解 写出NaCO溶液中滴加几滴稀盐酸的离子方程式 23 向漂白粉溶液中通入足量的CO 2 向碳酸氢钙溶液中加入少量的NaOH溶液。 -+【解析】 (1) 同学们往往错写:NH，OH,NH?，HO，因稀碱溶液与铵盐的混和物在43 2 未加热条件下不会有氨气放出。 ,+【答案】正确的书写应为:NH，OH,NH?HO 432 小结: 不要忽视反应条件，稀碱溶液与铵盐溶液溶液反应，加热生成氨气不 加热，生成氨水。 -2++-(2)易错写:Ca，OH，NH，HCO,CaCO?，NH?HO，HO 433322 因石灰乳是悬浊液，在水溶液中其电离程度小，在离子方程式的书写中应写成化学式的形式，生 +成的NH?HO浓度大，且受热分解，挥发出NH，离子方程式应写成:Ca(OH)，NH，323 24 -HCO =CaCO ， NH?，2HO。 3332 小结:不要忽视溶液的浓度，如果反应物为石灰乳则写化学式，如果为澄清的石灰水，则在离子方程式中应写成离子形式。 +2-2+-(3) 易错写:H，SO，Ba，OH,BaSO?，HO ,其原因是只对方程式中的部分系数进行了442 +2+-2-化简，正确的书写应为:2H，SO，Ba，2OH,BaSO?，2HO 442 小结 不要忽视方程式中系数的化简，当每一项都有公约数时才能化简。 ,-(4)易错写:2Al，60H,2Al O，3H?，离子方程式两边的电荷不平衡，因而书写错误，正确的22,,书写应为:2Al，2OH，2HO, 2Al O，3H? 222 小结 不要忽视方程式的电荷平衡。 +_(5)易错写:H，OH=HO，因为醋酸是弱电解质，在离子方程式中应写子形式，正确的书写应为:2 - -CHCOOH，OH= CHCOO，HO 332 小结 不要忽视电解质的强弱 +2- (6)易错写:CO，2H= CO?，HO，因为碳酸钙是难溶于水的，在溶液中不能大量电32 2 +离出离子，所以在离子方程式中应写成化学式的形式，正确的书写应为:CaCO，2H=CO?32 2++HO+Ca 2 小结 不要忽视了电解质的溶解性 ,,2+3+-2+2+(7)易错写:2Cl，2 Fe，2Br = 2Fe，Br， 4Cl，因为Fe和Br皆能被Cl氧化， Fe的还222,,2+原性比Br强，所以Fe先被氧化，接着Br再被氧化。当C1过量时，FeBr完全反应，参加反22,2+应的Fe和Br个数应该满足化学式中个数比1:2，因此正确的离子方程式为: ,2+3+-3Cl，2 Fe，4Br = 2Fe，2Br， 6Cl 22 小结 不要忽视反应中量的关系，不足量的反应物应按化学式中比例关系参加反应。 ++(8)易错写:NH，HO=NH?HO，H，因为在溶液中存在着水解平衡，所以不能用等号，应该4232 ++用可逆符号，正确的书写应为: NH，HO NH?HO，H 4232 小结 不要忽视了平衡理论 25 ,2++-2+2H=CO?十HO，本题中酸的量很小，提供的H只能和CO离子反应生(9)易错写:CO32 23,,+ 2成HCO，因此正确的离子方程式为:CO，H= HCO小结 不要忽视反应中的滴加次序 333 (10)向漂白粉溶液中通入CO气体，首先生成CaCO沉淀和HClO，当CO持续通入直至过量时，生232 --成的CaCO又会转化为Ca(HCO)。从最终结果看，离子方程式应为:ClO + CO+HO= HCO，HClO。 332223 --(11)1molCa(HCO)含有2molHCO，当加入少量的NaOH溶液时，只能反应掉其中的一部分HCO，3233 -并不能将所有的HCO全部反应掉。离子方程式应为: 3 2+--Ca，HCO，OH=CaCO?，HO 332 【例4】(判断下列离子方程式是否正确,对不正确的指明原因 2—2—1、硫酸铜溶液与硫化钾溶液反应:CuSO +S = CuS?+SO 44 2+-2、大理石溶于醋酸的反应 CaCO+CHCOOH=Ca+2CHCOO+CO?+HO 33322+2+3、碳酸钡放入稀盐酸中:BaCO+2H = Ba +HO +CO? 322 +3+4、铁片放入稀盐酸中:2Fe +6H = 2Fe +3H? 2—+5、醋酸与氢氧化钠溶液反应:H + OH = HO 2 +2+6、碳酸氢钙溶液跟盐酸反应 Ca(HCO) + 2H = Ca + 2HO + 2CO? 32227、氨气通入醋酸溶液中 CHCOOH + NH = CHCOONH 3334 2+2-8、硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应 Ba + SO = BaSO? 44 2,+9、小苏打溶液与稀硫酸混合 CO+2H CO?+HO 223 --10、向氢氧化钠溶液中通入少量CO OH + CO = HCO 223 2-+11、硫化亚铁放入盐酸中 S + 2 H = HS ? 2 2+ -- 12、氢氧化钡和碳酸氢镁反应 Ba + OH + HCO= BaCO?+ HO 33213、过量的NaHSO 与Ba(OH)溶液反应 42 2+-+2-Ba+2OH +2H+SO = BaSO?+2HO 442 -+14、NHHCO溶液与过量NaOH溶液反应 NH + OH = NH?+ HO 43432【解析】 1(错，CuSO未写成离子形式 4 2(错，方程式未配平，CHCOOH前系数为2 3 3(对 ，3+4(错，H无法把Fe氧化到Fe +5(醋酸是弱酸不能写成H 6(错，Ca(HCO)可溶性强电解质，写离子形式 32 7(错，CHCOONH可溶性强电解质，写离子形式 34，2-8(错，Cu和OH离子也可发生反应生成沉淀，漏写离子。 2,+ -9(错，小苏打是酸式盐，HCO不能写成CO和H33 , 210(错，CO少来，生成CO23 11(错，硫化亚铁难溶，写化学式 12(错，氢氧化镁难溶 13(对 , –14(错，HCO也要和OH反应 3 26 点评 熟练掌握离子方程式的书写原则和方法。 溶液中，逐滴加入Ba(OH) 溶液至中性。请写出反应的离子方程式【例5】((1)向NaHSO42 ______。(2)在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)，请写出此步反应的离子方程式______。 2 ++-2-【解析】:(1)在NaHSO溶液中存在着Na，H，SO，当滴加Ba(OH)溶液时，OH中和了溶液442 +2++2-中的H，Ba与SO结合生成BaSO沉淀。当溶液呈中性时，原NaHSO溶液中的H全部被中和，而444 2+2-此时SO仅被Ba沉淀一半，因至中和点时，反应物消耗的物质的量比为:n(NaHSO)?44 +2+-2-n[Ba(OH)]=2?1，另一半仍留在反应混合液中。离子方程式为:2H，SO+Ba，2OH=BaSO?，244 +2-2-2HO。(2)因(1)所得中性混合液中仍存在着SO但无H，此时再滴加Ba(OH)溶液，只能是SO2424 2+2+2-与Ba结合生成BaSO沉淀。离子方程式为:Ba，SO,BaSO? 444 【例6】(已知3Br+6FeCl=4FeCl，2FeBr，则标况下将112mLCl通入到10mL0.5mol?L-122332 的FeBr溶液中，发生反应的离子方程式正确的是: 2 --A(Cl+2Br,2Cl+Br 22 2+-3+B(Cl，2Fe=2Cl，2Fe 2 2+-3+-C(2Fe+ 2Br+ 2Cl=2Fe+Br+4Cl 22 2+-23+-D(2Fe+4Br+3Cl=2Fe+2Br+ 6Cl 2 【解析】:题设中明确地表明了反应物的量。此时，离子方程式必须按照这一比例书写。 2+-由反应3Br，6FeCl= 4FeCl ，2FeBr可知，Fe的还原性大于Br。当Cl通入到FeBr溶液中时，223322 2+2+3+-Cl首先氧化Fe，当溶液中的Fe全部被氧化成Fe后，Cl才氧化Br。这样Cl氧化FeBr就有2222 2+3+-两个恰好完全反应的点:一是Fe全部被氧化成Fe;二是Br全部被氧化成Br。?当n(Cl)?22 2+3+2+-3+n(FeBr)=1?2时，Fe恰好被全部氧化:3Cl，6FeBr,2FeCl +4FeBr，Cl，2Fe=2Cl，2Fe22232 2+?当n(Cl)?n(FeBr)=3?2时，Br-全部被氧化成Br。3Cl，2FeBr=2FeCl，2Br，3Cl，2Fe22222322 -3+-2+3+-，4Br=2Fe+6Cl+2Br?当1?2,n(Cl)?n(FeBr),3?2时，Fe全部被氧化成Fe，Br被部分222 氧化成Br，另一部分留在溶液中。 2 -故溶液中Br部分被氧化成Br。反应方程式为6Cl ， 6FeBr, 4FeCl，2FeBr， 3Br，离子方222332 2+-3+-程式为:2Cl， 2Fe，2Br=2Fe，Br+4Cl，故 22 【答案】应选C。 2-2-【例7】(I与SO反应，产物之一是SO，请写出配平的离子方程式: 22346 此反应既快又安全，常用来化学定量分析，但一般要在接近中性的条件下进行，请叙述理由(用离子方程式表达) ,2-【解析】给条件写反应方程式，SO被氧化，I被还原，还原产物是I。题目给出条件该反 232,+2-应须在接近中性的条件下进行，从反应物的角度分析，I会和OH反应，而SO会与H反应。 223,2-2-【答案】 I，2 SO,SO ，2I 22346 --- I，2OH = I + IO + HO 22 +2- SO + 2 H = S +SO +HO 2322 27 ?随堂演练 一.选择题 1. 下列导电能力最差的电解质 ( ) KNO3NaOH B. 硫磺 C. 石墨棒 D. 晶体 A. 熔融的 2. (05江苏)下列离子方程式正确的是 ( ) ,，,2A、碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:HCO，C,，OH,C,CO?，HO 332 ,+BNHOHHONH 、氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热:，，?423,+CH+OH=HO 、氢氧化镁与稀硫酸反应:2,+2+DCu+2H+2NO=Cu+2NO+HO、单质铜与稀硝酸反应:? 32 3. (05广东)下列反应离子方程式正确的是 ( ) 3+-2-A、向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al + 4OH = AlO + 2HO 2 -2-B、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳:CO + HO + 2CHO ? 2CHOH + CO 2265653 -+C、向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO + H = CO2?+ HO 32 2+-3+-D、向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe + 2Br + 2Cl= Fe +Br + 4Cl 224((05上海)下列离子方程式正确的是 ( ) 2-+A、碳酸氢钠溶液中加入盐酸 CO + 2H ? CO? + HO 322 2-+B、硫化亚铁与盐酸反应 S + 2H ? HS? 2-- C、苯酚钠溶于醋酸溶液 CHO + CHCOOH ? CHOH + CHCOO653653-2+3+ D、氯化亚铁溶液中通入少量氯气 Fe + Cl ? Fe + 2Cl2 5.(05全国理综) 能正确表示下列反应的离子方程式是 -+ A(甲酸钠溶液和盐酸反应: HCOO+H,HCOOH --2 B(硫化钠的第一步水解: S+2HOHS+2OH 22 -2+2 C(醋酸钡溶液和硫酸反应: Ba+SO===BaSO? 44--2+ D(氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应:Ca+OH+HCO===CaCO?+HO 3326.下列反应的离子方程式正确的是 ( ) 2+-A次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳Ca+2ClO+HO+CO=CaCO?+2HClO 223 2++B.硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液Fe+2HO+4H=Fe+4HO 222 +-C.用氨水吸收少量二氧化硫 NH?HO+SO=NH+HSO 32243 3++D.硝酸铁溶液中加过量氨水 Fe+3NH?HO=Fe(OH)?+3NH 32347.下列反应的离方程式正确的是 ( ) ,+A.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应 HCO+ H=HO+CO? 322 +2+B.饱和石灰水跟稀硝酸反应 CaOH+2H=Ca+2HO 22 ++C.向稀氨水中加入稀盐酸 NH.HO+H=NH+HO 3242 +2+D.碳酸钙溶于醋酸中 CaCO+2H=Ca+HO+CO 322 8.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( ) ,,2+A.向饱和碳酸氢钠溶液中加入饱和氢氧化钙溶液 Ca+HCO+OH=CaCO?+HO 332,,B.金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al+2OH=AlO+H? 22,,2C.用氢氧化钠溶液吸收少量CO 2OH+CO=CO+HO 2 232 28 3+2++SO的酸性溶液中通入足量硫化氢 Fe + HS=Fe+S?+2H D.Fe2432 9(下列各组两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是( ) A. 和盐酸，和醋酸 Cu(OH)Cu(OH)22 B. 和 BaClNaSO，Ba(OH)和(NH)SO2242424 C. NaHCO和NaHSO，NaCO和NaHSO34234 NaHCO D. (过量)和和(过量) NaOHCaOHCaHCO()()，3232 10 已知硫酸铅难溶于水也难溶于硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液。其化学方程式为 PbSONHAcPbAcNHSO，,，2()()PbAc()。当在(醋酸铅)溶液中4424242 HS通入时，有黑色沉淀生成。表示这个反应的有关离子方程式正确的是 PbS2 ( ) A. PbAcHSPbSHAc()，,,，222 2，， B. PbHSPbSH，,,，22 2，, C. PbAcHSPbSHAc，，,,，222 22，,，,PbAcHSPbSHAc，，，,,，222 D. 11(下列离子反应方程式书写错误的是 ( ) +3+A(氢氧化铝跟盐酸反应:Al(OH)+3H=Al+3HO 32 3+2+B(浓三氯化铁溶液跟铜片:Fe+Cu=Fe+Cu -- C(碘化钾溶液跟是量溴水:2I+Br=I+2Br22 --D(甲酸跟氢氧化钠溶液，HCOOH+OH=HCOO+HO 2 12(下列离子方程式书写正确的是 ( ) ，，,23 A(FeCl溶液中通入Cl:Fe，Cl = Fe，2Cl222，,,2B(澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca十OH，HCO= CaCO?，HO 332，，2C(FeS固体放人稀硝酸溶液中:FeS，2H= Fe，HS? 2，,,3D(AlCl溶液中加入过量氨水:Al，4OH= AlO，2HO 322 二.填空题 13.下列物质中，能导电的是 ，属于强电解质的是 ，属于非电解质的是 。(填序号)?Cu、?液氨、?蒸馏水、?氯化钠晶体、?硫酸溶液、?干冰、?BaSO、?金刚石 4 14. 写出下列反应的离子方程式。 29 +2-S0=2H+SO，试分别写出少量与足量NaHS0溶液和Ba(HC0)溶液反应的离子方(1) 己知:H244432 程式。 (2)A1(S0)溶液和Ba(OH)溶液反应，分别写出Ba(OH)过量和不足量的离子方程式。 24322 —(3)在FeBr溶液中，缓缓通入C1充分反应后，经测定有1/3的Br被氧化，试写出其总离子反22 应式。 - (4)FeI溶液中，通入一定量氯气，测得有50%的I被氧化，试写山其离子方程式。 2 15. 如图1—2所示，把试管放入盛有25?时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中(试回答下列问题: 图1—2 (1)实验中观察到的现象是_____________________________________________( (2)产生上述现象的原因是_____________________________________________( (3)写出有关反应的离子方程式:_____________________________________________( (4)由实验推知，MgCl溶液和H的总能量__________________(填―大于‖―小于‖或―等于‖)22 镁片和盐酸的总能量( ?随堂演练答案 一.选择题 1(D 2(B 3(A 4(C 5(A 6(D 7(AC 8(AC 9(D 10(A 11.B 12.B 二.填空题 13. ??, ??, ?? +2+2--14. (1) H+SO+HC0+Ba=H0+CO?+BaSO? 43224 +2+2-- H+SO+2HC0+Ba=2H0+2C0?+BaS0? 43224 3+-2+2--(2) 2A1 + 3SO+8OH+3Ba=2A1O+3BaSO?+2HO 4242 3+-2+2- 2A1 + 3SO+6OH+3Ba=2A1(OH)?+3BaSO? 434 30 2+-3+-+5C1+2Br=4Fe+Br+10Cl (3) 6Fe22 --2I+C1=I+2Cl 22 15. (1)?镁片上有大量气泡产生;?镁片逐渐溶解;?烧杯中析出晶体( (2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)在水中的溶解度随温度升高2 而减小，故析出Ca(OH)晶体( 2 ，，2(3)Mg，2H,,,Mg，H? 2 (4)小于 第二节离子反应(2) ?考纲要求 1(离子反应发生的条件。 2(离子不能共存的情况- ?教材导读 有关溶液中离子能否共存问题是中学化学中的常见问题。近几年高考几乎每年都设置判断离子共存问题的试题。从历年高考中有关离子共存问题的难度上分析，这类问题都属于中等难度偏易题，但这类题的区分度都比较高。也就是说，题不难，但考生在这类题上能否得分差异较大。造成之种状况的原因，主要是考生在元素及其化合物知识的学习中，没有将众多的元素及其化合物知识统摄整理，使之网络化并进行有序的存储，因而在提取、再现、辨认时，或出现错误，或发生障碍，或不完整。也有知识掌握不完整，物质间相互反应的规律不清晰，在解决问题时缺乏信心等因素造成。 相关 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 : (一)、由于发生复分解反应，离子不能大量共存。 2-2---+ ,、有 产生。如CO、S、HS、HSO、等易挥发的弱酸的酸根与H不能大量共存，主33 +-+2-要是由于CO，2H,CO?，HO、HS，H,HS?。 3222 2+2+2+2-2-2+2- ,、有 生成。如Ba、Ca、Mg等不能与SO、CO等大量共存主要是由于Ba，CO433 2+2-2+3+-2+-,CaCO?、Ca，SO,CaSO(微溶);Cu、Fe等不能与OH大量共存也是因为Cu，2OH,344 3+-Cu(OH)?，Fe，3OH,Fe(OH)?等。 23 --3-2--+,、有 生成。如OH、CHCOO、PO、HPO、HPO等与H不能大量共存，主要是由3442 -+-+---2-于OH，H,HO、CHCOO，H,CHCOOH;一些酸式弱酸根不能与OH大量共存是因为HCO，OH=CO23333 2--3-+-，HO、HPO，OH,PO，HO、NH，OH=NH?HO等。 2442432 -2-2-- ,、一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO、S、CO、CHO等必2365 3+3+须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe、Al等必须在 条件下才能在溶液中存在。这 3+-两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO，3Al，26HO=4Al(OH)?等。 23 (二)、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存 -3+ ,、具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I和Fe不能大量共存是由于 。 -- ,、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO和I在中性或碱3 +2-2-性溶液中可以共存，但在有大量H存在情况下则不能共存;SO和S在碱性条件下也可以共存，3 31 但在酸性条件下则由于发生 反应不能存在。 (三)、由于形成络合离子，离子不能大量共存 3+-和SCN、 中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如Fe -3+-2+CHO，由于Fe，SCN [Fe(SCN)]等络合反应而不能大量共存。 65 3，3，-(四)、能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存。例:Al和HCO，Al3 ,,和S等。 ?要点解读 解题指导 1(首先必须从化学基本理论和概念出发，搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化反应，以及在一定条件下一些微粒(离子、分子)可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。 2.审题时应注意题中给出的附加条件 ，, ?酸性溶液(H)、碱性溶液(OH)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的+--10H或OH=1×10mol/L的溶液等。 ,3，2+,，,，?有色离子MnO，Fe，Fe，Cu，Fe(SCN)。 4 ,,? MnO，NO等在酸性条件下具有强氧化性。 43 ,,?SO在酸性条件下发生氧化还原反应: 23 ,,，SO，2H,S?，SO?，HO 2322 ?注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。 3(审题时还应特别注意以下几点: 2，,(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe与NO能共存，但在强酸性条3 2，3,，,2,,2,件下(即Fe、NO、H相遇)不能共存;MnO 与Cl在强酸性条件也不能共存;S与SO在钠、43钾盐时可共存,但在酸性条件下则不能共存。 ,，(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH)、强酸(H)共存。如: 3,,3,2, HCO，OH,CO，HO (HCO遇碱时进一步电离) 32 3,， HCO，H,CO?，HO 22 ?名题导思 【例1】下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是: ，，3,,2，，,2, A(K、Ag、NO、Cl B(Ba、Na、CO、OH 3 2，2，,3,，，2,2, C(Mg、Ba、OH、NO D(H、K、CO、SO 34 3，3，,，，,2,， E(Al、Fe、SO、Cl F(K、H、NH、OH 44 ，,【解析】:A组中:Ag，Cl,AgCl? 2，2, B组中，Ba，CO,BaCO? 33 2，, C组中，Mg，2OH,Mg(OH)? 2 ，2, D组中，2H，CO,CO?，HO 322 E组中，各种离子能在溶液中大量共存。 ,， F组中，NH与OH能生成难电离的弱电解质NH?HO，甚至有气体逸出。 432 32 ，,，,，OHNH?HO 或 NH，OH,NH?，HO NH432432 【答案】:E 【例2】在pH,1的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是: 3，，3,,2，3,,， A(Al、Ag、NO、Cl B(Mg、NH、NO、Cl 4 2，，2,,2，，3,2, C(Ba、K、S、Cl D(Zn、Na、NO、SO 4 【解析】:题目给出两个重要条件:pH,1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能共存的离子 ，,，3,3，组。选项A中Ag与Cl不能共存，生成的AgCl不溶于HNO(H和NO)，Al、 3 3,，NO、H都为无色，符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的，但能共存于酸性溶液中，不 2,，符合题意。选项C中各离子能够共存,且为无色，但S与H不能大量共存，所以C也符合题意。 【答案】:A、C 【例3】下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是: ，，3,,，2，,, A(K、Na、HSO、Cl B(Na、Ba、AlO、NO 23 ，,，，,2,，, C(NH、K、Cl、NO D(K、Na、ClO、S 43 3,,2,【解析】:A中HSO，OH,SO，HO 32 ,， C中NH，OH,NH?HO 432 ,2, D中ClO具有强氧化性，S具有还原性，发生氧化还原反应 【答案】:B 【例4】 下列各组离子: ,,，，,,，, (1)I、ClO、NO、H (2)K、NH、HCO、OH 343 ,,3，2,2,2,，2, (3)SO、SO 、Cl、OH (4)Fe、Cu、SO 、Cl 344 ，， (5)H、K、AlO2,、HSO3, (6)Ca2，、Na，、SO42, 、CO32, 在水溶液中能大量共存的是: A((1)和(6) B((3)和(4) C((2)和(5) D((1)和(4) 【解析】:通常组合选择题需对题干及各项逐一分析，选出符合题意的组合，然后与各选项 ,，比较得出结论。但本题可用排除法,先判断出组合(1)由于次氯酸是弱酸，所以ClO与H不能大量 ，,，,,共存，发生的反应:H+ClO,HClO，次氯酸有较强的氧化性以及硝酸(NO、H)都能与I(具有3 还原性)发生氧化还原反应，因此该组不符合题意，凡是(1)的选项A和D都不正确,可以排除。 (2) ,,，,2,中因发生反应:NH，OHNH3?H2O，HCO，OH=CO，HO而不能大量共存,由此排除C,4332 正确答案为B。其中(3)和(4)这两组离子在水溶液中能大量共存。本题涉及的组合(5)也不能大量 ，，,,共存，因为有:H，AlO，HO,Al(OH)?，H，HSO,SO?，HO反应而不能大量共存。组合223322 2，2,(6)中因Ca，CO,CaCO?析出沉淀而不能大量共存。 33 【答案】:B 【例5】 下列各组离子，能够在溶液中大量共存的是: ，3，,,，2，,, A(Na、Al、NO、AlO B(Na、Ca、HCO、HSO 3234 2，，,,2,，，2, C(Cu、K、NO、OH D(SO、Na、H、SO 3234 3，,,，3，,，, E(Fe、Cl、SCN、K F(Fe、NH、Cl、NO 43 2，,，，3，,2,, G(Fe、Cl、NO、H H(Na、Al、SO、HCO 343 【解析】:解本题的关键在熟悉离子反应，盐类水解、氧化还原反应的规律以及某些特殊离子的存在条件是否由于其它离子的存在而遭破坏。下列各组离子，因为发生下列反应不能大量共 33 存。 3，,，3AlO，6HO,4Al(OH)? A组:Al223 ,,2, B组:HCO，HSO,HO，CO?，SO 34224 2，, C组:Cu，2OH,Cu(OH)? 2 ，2, D组:SO，2H,SO?，S?，HO 2322 3，,2， E组:Fe，SCN,[Fe(SCN)] 2，，3，, G组:3Fe，NO，4H,3Fe，NO?，2HO 32 3，3, H组:Al，3HCO,Al(OH)?，3CO? 32 F组:能大量共存 【答案】:F 【例6】在指定的条件下，下列各组离子能大量共存的是 + 3+ - 2-A无色的溶液中: Na HCOA1SO 34 3+ + - +B PH=1的溶液中: FeNaINH 4 + + - 2-C 强碱性溶液中: KNaC1OS -+-24+ - 2- -D 溶液中由水电离产生的OH.H=10的溶液中:NaC1SOHCO CC43 2+ 3+ -2- E 中性溶液中: MgFeSOF 4 + + - -F 加入铝粉或镁粉均有氢气产生的溶液中:NaKC1NO 3 - - - + G使PH试纸呈红色的溶液中:IC1NONa3 + --+-24 2- 2- H室温时，某由水电离产生的OH.H=10无色透明溶液 SiOSONaC1 CC33 - 3+ 【解析】:A组:HCO与A1不能大量共存 3 3+ - B组:Fe与 I不能大量共存 -2- C组:C1O与S不能大量共存 -+ - D组:HCO与HOH不能大量共存 3 3+ - E组:Fe与F不能大量共存 - + - G组:I与HNO不能大量共存 3 【答案】:H组 ? 随堂演练 一选择题 1((05广东)下列各组离子一定能大量共存的是 ( ) 3++--+A、含有大量Fe的溶液中:NH、Na、CI、SCN 4 ++-2- B、在强碱溶液中:Na、K、AlO、CO23 +-13-13++2-- C、在c(H)=10mol?L的溶液中:NH、Al、SO、NO443 +2+-- D、在pH=1的溶液中:K、Fe、Cl、NO3---+++--10(下列各组离子:(1)I、ClO、NO、H (2)K、NH、HCO、OH 343 2-2---3+2+2--++--2+ (3)SO、SO、Cl、OH (4)Fe、Cu、SO、Cl(5)H、K、AlO、HSO (6)Ca、34423 +2-2 Na、SO、CO 在水溶液中能大量共存的是: ( ) 43 A(1)和(6) B(3)和(4) C(2)和(5) D(1)和(4) +,2.511(在水电离出来的[H]=10mol/L的溶液中，下列各组离子可大量共存的是 ( ) ++ 2+ , 2— +,3— A. Ag K BaI B. AlO S PONa 24 34 + 3+ — 2— 2+ 2+ 2+ —FeBrSO D. FeCuMgNO C. NH43 12(某pH=12的溶液中加入BaCl溶液 ，产生白色沉淀，再加入稀HNO，沉淀不消失，则该溶液23 中存在的离子可能为 ( ) +2-2-2- A Ag B SO C CO D SiO 333 15.下列各组离子，在溶液中能大量共存，并且溶液呈无色的是 ( ) +3+++---2-A.K、Al、NO、AlO B.K、H、MnO、SO 3244 2+-+2+-+-2--C.Fe、Cl、H、SO、NOD.Ba、Cl、Na、OH 43 2+3+2++-2-1+16.某溶液中含有大量Fe、Fe、Mg和NH，其[H]=10mol?L，在该溶液中可以大量存在的阴4 离子是 ( ) -2--2+ A. SO B. NO C.SCN D.CO 433 17(某无色酸性溶液中含有HClO，则此溶液中能够存在的一组离子是 ( ) +2+—++—2—2—A.Na、NO、Cu、SO B.Br、SO、K、Na 344 3+2+——2++——C.NO、Al、Ca、Cl D.F、Ba、MnO、K 34 18. 下列各组离子，在指定的环境中能大量共存的是 ( ) ++-2-A在酸性溶液中:Na、K、MnO、SO 423 +3+2--B. 在中性溶液中:Al、K、SO、HCO 43 3++--C 25?、pH=0的溶液中:Al、NH、NO、HCO 433 +-++2-2-D. [H]<[OH]的溶液中:Na、K、SO、S 4 19(在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存的有 2，,,, A 滴加石蕊试液显红色的溶液:Fe、NH、Cl、NO( ) 43 ，2,2,2,B pH值为11的溶液:S、SO、SO、Na 323 ，,13，,,2，C 水电离出来的[H]=10mol/L的溶液:K、HCO、Br、Ba 3 ，3，2--D 所含溶质为NaSO的溶液:K、SiO、NO、Al 2433 22(05广东)、下列各组离子一定能大量共存的是 ( ) 3++--+A、含有大量Fe的溶液中:NH、Na、CI、SCN 4 ++-2- B、在强碱溶液中:Na、K、AlO、CO23 +-13-13++2-- C、在c(H)=10mol?L的溶液中:NH、Al、SO、NO443 +2+-- D、在pH=1的溶液中:K、Fe、Cl、NO3 23(05江苏)(某溶液既能溶解Al(OH)，又能溶解HSiO，在该溶液中可以大量共存的离子组是 323 ,,2,+++—— A(K、Na、HCO、NO B(Na、SO、Cl、ClO( ) 334 ,,2,+2++++C(H、Mg、SO、NO D(Ag、K、NO、Na 334 24(03全国)(下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是 ( ) ,,,2, A(I、AlO、Cl、S 2 ++2++ B(Na、K、NH、Ba 4 ,2,,2, C(Br、S、Cl、CO 3 2,,2,, D(SO、NO、SO、HCO 3343 二、填空简答题 35 +2+3+2+3+2---、Fe、Fe、Ba、Al、SO、HCO、NO、13(有一种澄清溶液，其中可能含有下列离子:NH4433 -Cl。现对其进行如下实验: ?该溶液能使石蕊呈红色。 ?取少量溶液稍加浓缩后加入铜片和浓硫酸共热，有红棕色气体产生。 ?取少量溶液加入BaCl溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，将沉淀过滤除掉后，向滤液中加2 入AgNO溶液，也产生不溶于HNO的白色沉淀。 33 ?另取溶液，逐滴加入NaOH溶液，至过量，先看到生成沉淀，随后沉淀又减少，但并不消失。 根据上述现象判断:肯定不存在的离子有 。 14( ( 05全国理综) 有6瓶白色固体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白: ((( (1)各取适量固体试剂分别加入6支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管，观察到的现象 是: 。 被检出的物质的化学式(分子式)是 (2)分别取未检出的溶液，往其中加入上述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子方 程式是: 被检出的物质的化学式(分子式)是 (3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是: 。 +3+2+3+-+--2-15(一种澄清透明的溶液中可能含有下列离子:K、Fe、Ba、Al、NH、Cl、NO、HCO、SO4334现做以下实验: (1)将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色 (2)取少量溶液，加入用稀硝酸酸化的BaCl溶液，产生白色沉淀 2 (3)将(2)中的沉淀过滤。由滤液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀 (4)另取溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，只观察到有棕色沉淀生成，且沉淀量不减少。由此可以推断: 溶液中肯定存在的离子有: 。 溶液中肯定不存在的离子有: 。 溶液中还不可能确定是否存在的离子有: 。 ++2+3+2+--2-2-16(有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH、K、Mg、Al、Cu、NO、Cl、SO、CO，取该溶液4343进行下列实验: (1)取部分溶液，向其中逐滴滴入Ba(OH)溶液 2 至过量，有白色沉淀生成，沉淀量与加入Ba(OH) 2 溶液量的关系如右图。 36 (2) 取(1)的反应后过滤所得沉淀和滤液，在沉淀中 加入稀盐酸后，沉淀不溶解。将滤液分为两份，一份加热， 酸化时有白色 未产生刺激性气味的气体，另一份加HNO3 沉淀产生，继续加HNO沉淀又消失，再加AgNO没有变化。 33 根据以上事实确定，该溶液中肯定存在的离子有________________________， 肯定不存在的离子有________________，不能确定的离子有______________。 ?随堂演练参考答案: 一.选择题 1.B 2.B3.BC4.BD 5.D6.A7.C8.D9.B 10.B11.B12.AC 二.填空题 2+ 2+ - 13. HCO、Fe、Ba3 14. (1)6种固体全部溶解，5支试管中得到无色溶液，1支试管中得到蓝色溶液 CuSO 4 2+(2)1支试管中有白色沉淀生成 Ba+SO===BaSO? 24-2+ 2支试管中有蓝色沉淀生成 Cu+2OH,Cu(OH)? 2-2+2 Cu+CO,CuCO? 33 BaCl 2 (3)(?)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液，向其中加入BaCl溶液， 2 有白色沉淀生成的是NaCO溶液，无沉淀生成的是NaOH溶液。 23 (?)分别取少量未检出的溶液，往其中加入NaOH溶液，无明显现象的是NaSO溶液，有24 刺激性气味气体产生的是(NH)SO溶液 4243+-2+-2++2+2-- 15.A1、SO;Mg、NH、C1、CO、Cu;K、NO4433 - +- 16(OHKC1;铁粉Ag ; KN0 3 ? 知识拓展 ?离子反应在工农业生产中有着广泛的应用。电镀前需用稀硫酸清洗镀件(除去镀件表面的氧化铁;?锅炉用水需先加入石灰、苏打将其软化，避免锅炉形成水垢;?某些工业废水中含有毒的重金属离子，排放前要将其净化除去，防止环境污染;氯碱工业上，电解前需要加入试剂将食盐水中的杂质除去而进行精制;?化肥工业上。某些铵态氮肥的生成;在农业生产上，铵态氮肥水解呈酸性，草木灰主要成分碳酸钾水解呈碱性，二者混合使用，会使肥效降低;?化肥的肥 3+3+效还与土壤的酸碱性有着密切的关系，如酸性土壤里存在较多的Fe和Al，当施人可溶性的过磷酸钙等磷肥后，这些离子就跟磷肥起反应生成不溶性的磷酸盐。磷肥的肥效就大为降低。酸性土壤常用施石灰等方法来进行改良。 ?在日常生活中，烧水用的铝壶使用一段时间后，壶底上会形成水垢。可用稀盐酸或稀醋酸来溶解的方法，把水垢除去;?胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼、烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打能治疗胃酸过多;?如果某病人同时患有胃溃疡，此时最好服用胃舒平(主要成分是氢氧化铝);?泡沫灭火器内分开装有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液，当发生火灾时，将灭火器倒转过来，碳酸氢钠溶液与硫酸铝混合产生大量泡沫喷出。让喷嘴对准火源进行灭火，为扑灭油类失火，效果更好。 37 第三节 化学反应中的能量变化 ?考纲要求 1(理解燃烧热和中和热的概念，掌握测定中和热的实验方法。 2(能正确书写热化学方程式。 ?知识网络 ?H = E(生成物)—E(反应物) 符号:?根据反应热判断 -1单位:一般采用kJ?mol 物质稳定性; 测量:可用量热计测量 ?根据键能计算反 含义:在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热 应热。 与键能的关系:ΔH=反应物的键能总和—生成物键能总和 能源问题、 在101kPa下 化燃料充分燃烧1mol物质完全 学燃烧热 反反的条件等 燃烧生成稳定氧化物 应应 热 中的 酸跟碱的稀溶液 能中和热 中和热测定实验 量生成1molH2O 变 化 ?要注明反应的温度和压强，若反应是在298K，1atm可不注明; 热 化?判断正?要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型; 学 误; ??H与方程式计量数有关，注意方程式与?H对应，?H以kJ?mol-1方程 ?书写; 单位，化学计量数可以是整数或分数。 式 ?计算。 ?在所写化学反应方程式后写下?H的“+”或“—”数值和单位， 方程式与?H之间用“;”分开。 盖 斯计算 一定条件下，某化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应的总定 热效应相同。 律 ?教材导读 (一)反应热 1、概念: 反应热。 反应热用符号 表示，单位一般采用 2、放热反应和吸热反应的比较。 38 常见反应: 放热反应: 。 例如 吸热反应: 。 例如 (二)热化学方程式 1、概念: 叫做热化学方程式。 2、表示意义:不仅表明了 ，也表明了 变化。例如: ;?H,,241.8kJ/mol 与(1/2)mol气态O反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量。 表示1mol气态H22 (三)、燃烧热 1、概念: ，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ/mol表示。 2、注意:必须以1mol可燃物燃烧为标准;可燃物必须完全燃烧，生成稳定化合物。例如:1mol碳燃烧生 成CO时放出的热不是燃烧热，CO不稳定，可继续燃烧生成CO。 2 C的燃烧热为393.5kJ/mol而不是110.5kJ/mol。 3、表示的意义:例如C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。 4、书写热化学方程式:燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的 39 热化学方 程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余的化学计量数。例如 H的燃烧的热为5518kJ/mol。 即C818 (四)、中和热 1、概念: ，这时的反应热叫中和热。 2、注意:必须以生成1mol水为标准;中和反应对象为稀溶液;强酸与强碱中和时生成1mol HO2均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 ，,3、中和热的表示:H(aq)，OH(aq),HO(l);?H,,57.3kJ/mol。 2 (五)、使用化石燃料的利弊及新能源的开发 (1)重要的化石燃料:煤、石油、天然气( (2)煤作燃料的利弊问题 ?煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用( ?煤直接燃烧时产生SO等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染( 2 ?煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便( ?可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高燃烧的热利用率( (3)燃料充分燃烧的条件 ?要有足够的空气; ?跟空气有足够大的接触面( (4)新能源的开发 ?调整和优化能源结构，降低化石燃料在能源结构中的比率( ?最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等(这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少( ? 要点解读 (1)化学反应的热效应和化学键的关系 化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，同时伴随着核对核外电子作用力的改变。在破坏旧化学键时，需要吸收能量来克服原子之间的相互作用;形成新化学键时由于原子间的相互作用而放出能量。化学反应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。化学键键能的大小可以粗略计算化学反应的热效应。ΔH=反应物的键能总和—生成物键能总和。新教材首次在高一用化学键理论阐述了化学反应本质，又在高三从微观角度分析反应中的能量变化，无疑这会是一个新考点，考生要学会应用这些来解决实际问题。 化学变化过程中的能量变化示意图 40 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。如果反应物所具有的总能量高于生成物具有的总能量，那么在发生化学反应时，有一部分能量就会转变成热能的形式释放出来，这就是放热反应(?HO)。 (2)化学反应的热效应在化学反应速率、化学平衡理论中的应用 在影响化学反应速率和化学平衡的因素中均有温度这个条件:一般来说，在其它条件不变时，升温使反应速率增大，反之减小;根据勒夏特列原理，升温使化学平衡向可逆反应吸热方向移动，降温使化学平衡向可逆反应放热方向移动。 2.热化学方程式的书写和计算 与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下五点: 1、?H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“;”隔开。若为放热反应，?H为“,”;若为吸热反应，?H为“，”。?H的单位一般为kJ/mol。 2、注意反应热?H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明?H的测定条件。绝大多数?H是在25?、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。 3、注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。 4、注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热?H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用?和?。 5、注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于?H与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与?H相对应，如果化学计量数加倍，则?H也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 例如:已知;?H,,285.8kJ/mol，则 41 ?名题导思 【例1】下列说法正确的是( ) A(需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B(任何放热反应在常温条件下一定能发生反应 C(反应物和生成物所具有的总能量决定了反应物是放 热还是吸热 D(吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生 反应 【解析】:化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物 和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始 时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。 【答案】:C(D。 H气态)完全燃烧生成液态水和CO时放热130kJ。写出热化学方【例2】 若2.6g乙炔(C222程式。 【解析】:CH的式量=26 CH的摩尔质量=26g/mol 2222 2.6g 2.6gCH物质的量= ,0.1mol2226g/mol 因此1molCH完全燃烧可放热1300kJ 22 5【答案】:热化学方程式为:CH(气) +O(气) === 2CO(气) + HO(液) + 1300kJ 222222 【例3】今有如下三个热化学方程式: -1H(g)+1,20(g)=H0(g); ?H=akJ.mol 222 -1H(g)+1,20(g)=H0(1); ?H=bkJ.mol 222 -1 2H(g)+0(g)=2H0(1) ;?H=ckJ.mol 222 关于它们的下列表述正确的是( ) A(它们都是吸热反应B(a,b和c均为正值 C(a=b D(2b=c 【解析】:根据热化学方程式表示方法规定氢燃烧放热，其?H应为负值，故A、B错;再根据 相同物质的反应，聚集状态不同，反应热不同可判断a?b，C错;对相同反应。反应热与可燃物 的物质的量成正比可判断2b=c。 【答案】D 【例4】 已知CH(g)+20(g)=C0(g)+2H0(1);?H =一890kJ,mol，现有CH和CO的混合气42224体共0.75 mol，完全燃烧生成C0气体和18 g液态水放出515lKJ热量，则C0燃烧的热化学方程2 式为 C0的燃烧热为 【解析】:CH燃烧生成水和C02，CO燃烧只生成C0，所以18 g水的生成由CH产生，设生成18 424g水可放出xKJ热量，需y mol CH。 4 CH(g)+20(g)=C0(g)+2H0; ?H=一890KJ,mol 4222 1 mol 2×18g 890kJ 42 ymol 18 g xKJ 即x=一445，所以C0燃烧放出热量=515kJ一445kJ= 70lKJ，y=0(5，故n(C0)=0(75 mol 一0(5 mol=0(25 mol燃烧时放出70 lKJ热量。 【答案】:CO燃烧的热化学方程式: (g)=2C0(g);?H=一560 kJ,mol 2C0(g)+022 C0的燃烧热为280 kJ,mol 【例5】 已知下列两个热化学方程式 ,2H(气) + O(气) === 2HO(液) + 571.6kJ 222 ,CH(气) + 5O(气) === 3CO(气) + 4HO(液) + 2220kJ 38222 实验测得H与CH的混合气体共5mol完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H与CH238238的体积比是 A(1?3 B(3?1 C(1?4 D(1?1 【解析】:设混合气体中H的物质的量为x 2 则CH为(5,x) 38 571.6kJ 根据反应,可知H的反应热为: ,285.8kJ/mol22mol 根据反应,可知CH的反应热为:2220kJ/mol 38 2858222053847.()xx，,, 则: x,375.(mol)H——2 CH5x53.751.25(mol),,,,38 ???1.25=3?1 nnV,V3.75,(H)(CH)(H)(CH)238238 【答案】:B 【例6】最近，新华社的一条消息中披露:我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半;而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观„„，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体，其化学式为CH.HO。请结合化学知识回答下列问题: 42 (1)下列说法中正确的是 (填序号)。 A(CH.H0晶体中水是溶剂 42 B(CH.H0的组成元素有3种 42 C(CH.H0中CH和H0的质量比为1:1 4242 D(可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 (2)“可燃冰”的发现为我国在新世纪使用高效能源开辟了广阔的前景。你认为能开发利用的新能源还有 (至少填写两种)。 【答案】:(1)B (2)太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等 43 随堂演练 ? 一 选择题 1.下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是: ( ) A(铝片与稀HS0反应 24 B(Ba(OH)?8H0与NHCl 224 C(灼热的碳与CO反应 2 D(甲烷在0中的燃烧反应 2 2(关于热化学方程式:2H(气)+0(气)=2HO(液);?H =-571(6KJmol-1，下列有关叙述错误的222 是 ( ) A(2 mol H完全燃烧生成液态水时放出571(6 kJ的热 2 B(1 mol H完全燃烧生成液态永放出285(8 KJ的热 2 C(2个氢分子完全燃烧生成液态水放出571(6 kJ的热 D(上述热化学方程式可以表示为: H(气)+ 1/2O(气)=HO(液); ?H=一285(8kJ,mol 222 3. 天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此:?可利用电解水的方法得到氢气作能源;?可用酒精作能源;?砍伐树木作能源;?应开发太阳能、核能等新的能源(上述说法正确的是 ( ) A(只有? B(?和? C(?和? D(只有? 4((05江苏)氢气(H)、一氧化碳(CO)、辛烷(CH)、甲烷(CH)的热化学方程式分别为: 28184 H(g) + 1/2O(g) = HO(l);?H= —285.8 kJ/mol ( ) 222 CO(g);? —283.0 kJ/mol CO(g) + 1/2O(g) H==22 CH(l) + 25/2O(g) 8CO(g) + 9 HO(l);?H= —5518 kJ/mol =818222 CH(g) + 2 O(g) CO(g) + 2 HO(l);?H= —890.3 kJ/mol =4222 相同质量的H、CO、CH、CH完全燃烧时，放出热量最少的是 28184 A(H(g) B(CO(g) C(CH(l) D(CHg) 28184(5(已知下列两个热化学方程式 ,2H(气) + O(气) === 2HO(液) ;?H= ,571.6 kJ/mol 222 ,CH(气) + 5O(气) === 3CO(气) + 4HO(液) ; ?H =,220 kJ/mol 28222 实验测得H与CH的混合气体共5mol完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中H与CH的体238238积比是 ( ) A(1?3 B(3?1 C(1?4 D(1? 6.(96全国)在同温同压下，下列各组热化学方程式中，Q2,Q1的是 ( ) A 2H(气)+O(气),2HO(气) ? ,Q kJ/mol H=2221 2H(气)+O(气),2HO(液) ? ,Q kJ/mol H=2222 B S(气)+O(气),SO(气) ?H= ,Q1 kJ/mol 22 S(固)+O(气),SO(气) ?H= ,QkJ/mol 222 C C(固)+ 1/2O(气),CO(气) ?H ,Q kJ/mol =221 C(固)+O(气),CO(气) ?H ,Q kJ/mol =222 44 (气)+Cl(气),2HCl(气) ?H= ,QkJ/mol D H221 1/2H(气)+1/2 Cl(气),HCl(气) ?H ,Q kJ/mol =2227.0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(BH)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 26 649.5KJ的热量，又知:HO(l),HO(g);?H,，44kJ/mol，下列热化学方程式，正确的是 22 11A( ( ) ，,，,,,;.BH(g)O(g)BO(s)HO(g)H6777kJ/mol26223233 BH(g)3O(g)BO(s)3HO(g)H2165kJ/mol，,，,,,;B( 262232 BH(g)3O(g)BO(s)3HO(g)H2033kJ/mol，,，,,,;C( 262232 BH(g)3O(g)BO(s)3HO(l)H2033kJ/mol，,，,,,;D( 262232 8.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为: +- H(aq)+OH(aq)=H0(1); ?H=一57(3 kJ,mol 2 向l L0(5 mol,L的NaOH溶液中加入下列物质:?稀醋酸;?浓HS0;?稀HN0，恰好完243 全反应时的热效应?H，?H，?H的关系正确的是 ( ) 123 A(?H>?H>?H B(?H < ?H ?H>?H D(?H>?H>?H 3 21 132 9.以N代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式 A 5;?H,,1300kJ/mol的说法中，正确的是 ( ) CH(g)O(g)2CO(g)HO(l)，,，222222 A(有10N个电子转移时，放出1300kJ的能量 A B(有1N个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量 A C(有2N个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 A D(有8N个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 A 10.已知在一定条件下，CO的燃烧热为283kJ/mol，CH的燃烧热为890kJ/mol，由1mol CO和3mol 4CH组成的混合气体在上述条件下充分燃烧，释放的热量为 ( ) 4 A(2912kJ B(2953kJ C(3236kJ D(3876kJ 11.已知2H(g)，O(g),2HO(l);?H,,571.6kJ/mol 222 1CO(g)，O(g),CO(g);?H,,282.9kJ/mol 222 某H和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中2 H和CO的物质的量之比为 ( ) 2 A(2:1 B(1:2 C(1:1 D(2:3 12(在一定条件下，CO和CH燃烧的热化学方程式分别为: 4 2CO(气)+O(气)=2CO(气) ;?H,,566kJ/mol 22 CH(气)+2O(气)=CO(气)+2HO(液) ;?H,,890kJ/mol 4222 由1摩CO和3摩CH组成的混和气在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为: ( ) 4 (A)2912千焦 (B)2953千焦 (C)3236千焦 (D)3867千焦 13.关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是 ( ) A 构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解情况下,使氢成为二级能源 B 设法将太阳光聚集,产生高温,使水分解产生氢气 45 C 寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量 D 寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气 (g)+3H(g) 14.已知H一H键能为436kJ,mol，H—N键能为391 kJ,mol，根据热化学方程式:N22 2NH(g); ? H=一92(4kJ,mol 则氮氮三键的键能为 ( ) 3 A(431 kJ,mol B(946 kJ,mol C(649 kJ,mol D(876 kJ,mol 15.(05上海)以下命题，违背化学变化规律的是( ) A、石墨制成金刚石 B、煤加氢变成人造石油 C、水变成汽油 D、干冰转化成原子晶体 二(填空题 16(1摩氢气燃烧时约放热286千焦,而每千克汽油燃烧时约放热46000千焦.氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源.试写出氢气燃烧的热化学方程式 简述氢气作为能源的三个主要优点:(1) ( 2) (3) . 17. 4克硫粉完全燃烧时放出37千焦热量,该反应的热化学方程式是: 18(1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，即盖斯定律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式:C(固?金刚石)+0(气)=C0(气);?H=一395(4 kJ,mol ，C(固?石22 墨)+0(气)=C0(气);?H=一393.51 kJ,mol，则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为: 22 由此看来更稳定的碳的同索异形体为: .若取金刚石和石墨混合晶体共1 mol在0中完2全燃烧，产生热量为QkJ，则金刚石和石墨的物质的量之比为 (用含Q的代数式表示) 19(家庭中生炉子取暖采取的做法是:打开炉门，挑开窝头盖，说明燃料的充分燃烧需满足的条件为 ，但当我们看到炉子中的煤还剩很小一部分发红时，如果采取上述做法，炉子很快灭了，其原因是 有人说煤粉拌水以后再填人炉内会产生C0、H，所以会产生更多的热量节省燃料，对吗? 2 20(写出HC1与NaOH发生酸碱中和反应的热化学方程式 ?随堂演练参考答案 一 选择题 1.C 2.C 3. D 4.B 5.B 6.AC 7.AC 8.D 9.AD 10.B 11.C 12.B 13.AC 14.B 15.C 二(填空题 16 2H(g)，O(g),2HO(l);?H,,572kJ/mol 222 (1)无污染(2)可再生(3)单位质量放热多 17. S(固)+O(气),SO(气) ?H= ,296kJ/mol 22 18. C(固?金刚石)=C(固?石墨) ;?H=一1.89kJ,mol 石墨 ( Q-393.51)/(395.4-Q) 46 19. 1)必须有足够的空气和燃料与空气有足够大的接触面积;过量空气带走较多的热量使碳的温 度降低至燃点以下 O反应虽产生CO和HO需吸收热量，此热量与CO、H燃烧(1) 这个说法不对。因为C与H222 多放出的热量是相等的。所以，能量应是守恒的，不会节省燃料，也不会比不拌水放 出的热量多。 +-20. H(aq)+OH(aq)=H0(1); ?H=一57(3 kJ,mol 2 ?知识拓展 1(化学反应的热效应和键能的关系 在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变(在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量、化学反应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化(化学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应(化学反应的热效应ΔH,生成物的键能总和,反应物的键能总和( 2(研究化学反应中的热量问题在化工生产中的意义 合成氨反应是放热的，若不想法把这些热量移走，反应器内温度会升高，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，还可能引起爆炸事故(制造水煤气时要吸收大量的热，若不及时供热反应则不能顺利进行(化工设备中热交换器、余热锅炉、热风炉都是为了综合利用热量，提高产品产率，降低成本(研究反应热，对化工生产适宜条件的选择和设备设计，使用对热能的合理利用都有很大意义(以研究反应热的主要内容的化学热力学成了化学一个重要分支科学( 3(盖斯定律及其应用 化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。 例如: 可以通过两种途径来完成。如上图表:已知: ; ?H,,241.8kJ/mol 1 HO(g),HO(l); 22 ?H,,44.0kJ/mol 2 根据盖斯定律，则 ?H,?H，?H,,241.8kJ/mol，(,44.0kJ/mol),,285.8kJ/mol 12 其数值与用量热计测得的数据相同。 47 第四节 中和热的测定实验 ? 考纲要求: 1( 了解中和热的测定方法、原理 2( 初步掌握有关误差分析的方法 ? 教材导读 中和热的测定: (1)仪器: 。 (2)原理: 。 (3)实验步骤: ?保温装置的准备:大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。在大小烧杯之间也同时填满碎泡沫塑料或纸条，大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。 ?用量筒量取50ml，0.50moL,L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量其温度。(tHCl) ?另取一量筒量取50ml，0(55mol,L NaOH溶液，用温度计测量NaOH溶液的温度:(tNaOH) ?将量筒内的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小烧杯中，用玻璃搅棒轻轻搅动溶液，准确 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 混合溶液的最高温度。(t) 2 0?计算:起始温度tC=(tHCl+tNaOH),2 1 0 终止温度tC 2 0温度差=(t-t)C 21 3将0(50moL,L盐酸和O(55moL,L NaOH溶液的密度近似认为都是1 g,cm，则50ml 0(50mol,L盐酸的质量m=50g，50ml 0.55moL,LNaOH溶液的质量m=50g，中和后生成的溶液的比热容 12 C=4.18J,(g?c)，由此可计算出50ml 0.50mol,L盐酸与50ml O.55 moL,L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为:(m+m)•(t-t)=0.418(t-t)KJ 122121 根据 HC1+ NaOH = NaCl + HO 2 50ml 0(50moL,L盐酸与NaOH溶液发生中和反应生成O(025mol H0放出的热量为20.418(t-t)KJ，所以生成1 mol水时放出的热量即中和热为: 21 (4)注意的几个问题: ?作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可以用保温杯来做，也可按课本中方法做，一定要使小烧杯口与大烧杯口相平，这样可以减少热量的损失。 ?盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，因此HC1和NaOH溶液的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大，表观电离度就会减小(这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补未电离分子的离解热，造成较大误差。 ?宜用有O(1分刻度的温度计，且测量应尽可能读准，并估读到小数点后第二位。温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度( 48 ?不宜用弱酸、弱碱代替强酸、强碱，来测中和热，否则会因中和过程中电离吸热，使测得的中和热数值不准确。 ?实验操作时动作要快。以尽量减少热量的散失。 ?实验过程要至少重复两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据，可以使中和热测定尽(((((( 量准确。 ? 要点解读 1(测定酸碱中和热为什么要用稀溶液? 答:中和热是酸碱在稀溶液中发生中和反应成1mol水时所放出的热量，为什么要指明在稀溶液中呢? 因为如果在浓溶液中，即使是强酸或强碱，由于得不到足够的水分子，因此也不能完全电离(((((((((为自由移动的离子。在中和反应过程中会伴随着酸或碱的电离及离子的水化，电离要吸收热量，(((((((( 离子的水化要放出热量，不同浓度时这个热量就不同，所以中和热的值就不同，这样就没有一个统一标 准了。 2(为什么强酸强碱的中和热是相同的? +- 答:在稀溶液中，强酸和强碱完全电离，所以它们的反应就是H与OH结合成H0的反应，每2生成1mol水放出的热量(中和热)是相同的，均为57(3 kJ,mol。 +- H(aq)+OH(ag) ======= HO(ag) 2 ?H=一57(3 kJ,mol 3(为什么弱酸、弱碱参加的中和反应的中和热小于57(3 kJ,mol? 答:弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离，存在着电离平衡。弱酸或弱碱参与中和反应的同 +_时，伴随着电离，电离过程要吸收热量，此热量就要由H与OH结合成水分子放出的热量来抵偿，所以总的来说中和热小于57(3kJ,mol。 4(是什么原因使中和热测定结果往往偏低? 答:按照课本中所示装置进行中和热测定，往往所测结果偏纸，造成如此现象的主要原因有: (1)仪器保温性能差。课本中用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温，其效果当然不好，免不了热量散失，所以结果偏低，这是主要原因; (2)实验中忽略了小烧杯、温度计所吸收的热量，因此也使结果偏低; 3 (3)计算中假定溶液比热容为4(18 J,(g??)，密度为1 g,cm，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以也使结果偏低。 5(为何说保温效果差是造成中和热测定值偏低的主要原因? 答:实验中温度升高得不多，所以烧杯、玻璃棒吸收的热量甚小，影响不大;而酸、碱溶液是稀溶液，实际密度、比热容与水相差甚微，所以此影响更微弱。因此说，结果偏低的主要原因是保温性能差，若能改进装置，比如用保温杯代替烧杯,使保温性能良好，就更能接近理论值。 + _ 6(离子方程式H+ OH ======HO代表了酸碱中和反应的实质，能否用此代表所有中和反应2 的离子方程式? 答:离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示”，所以弱酸、弱碱参与中和反应时应以分子的形式保留。例如，醋酸和氢氧化钠的离子方程式就应当写为: __ HAc + OH======Ac + H0 2 49 只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能如此表示。 7(为什么中和热测定中要用稍过量的酸(或碱)? +_与OH相互接触碰撞才能发生反应，如果用等量的答:这是为了保证碱(或酸)能够完全被中和。H +_+酸、碱，随着反应的进行，H与OH相互碰撞接触的机会越来越少，越来越困难，可能有一部分H、_OH就不能反应，而在一种微粒过量的情况下，则大大增加了另一种微粒完全反应的机会。 ? 名题导思 -1-1【例题】50mL 0(50mol.L盐酸与50mL 0(55m01.LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)该实验常用0(50 mol,L HCl和0(55 mol,L 的NaOH溶液各50 mL。Na0H的浓度大于HCl的浓度的作用 是 ，当室温低于10,时进行，对 实验结果会造成较大的误差其原因 是 。 -1-1(5)实验中改用60mL0(50mol?L。盐酸与50mL0(55mol?L。NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由: 。 (6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】:(1)环形玻璃搅拌棒 (2)保温隔热，减少实验中的热量损失(3)偏小 (4保证盐酸完全反应;内外温差大，损失热量 (5)相等;因为中和热是指稀溶液中酸跟碱发生中和反应生成1molH0所放出的热量，与酸碱2 的用量无关 (6)偏小 ? 随堂演练 ,1,1 1(50 mL 0(50 mol?L盐酸与50 mL 0(55 mol?L NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应 过程中放热计算中和热: (1)从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃用品是 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 ,1 (填:“偏大”、“偏小”、“无影响”) ,1(4)实验中改用60mL 0(50 mol?L盐酸跟50mL0(55 mol?L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”、“不相等”) 50 并简述理由: (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述 实验，测得中和热的数值会 ;用 -1 NaoH溶液进行上述实验，测得的中和热韵数值会 。(均填“偏50mL 0(50 molL 大”、‘‘偏小”、“无影响”) (6)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱温度相同，而终止温度与起始温度差t2,t1分别为:?2(3?; ?2(4?;?2(9~C。则最终代入计算式的温差平均值为 ?。 2(在一个小烧杯中，加入20 g Ba(OH)?8H0粉末，将小 烧杯放在事先已滴有3滴一4滴水的22 玻璃片上。然后加入10 g NHC1晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。 4 (1)实验中玻璃棒的作用是 。 (2)写出有关反应方程式: ，该反应属 反应。 (3)实验中观察到的现象有 ， 和反应混合物成糊 状。反应混合物呈糊状的原因是 。 (4)通过 现象，说明该反应为 热反应，这是由于反应 物总能量 生成物的总能量。 -1-13.用50mLO.50mol?L盐酸与50 mLO.55mol.L氢氧化钠 溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。 通过测定反应 过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1) 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 (2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?(填 “能”或不能”)其原因是 。 -1 (3)为什么氢氧化钠溶液的浓度要用O.55mol?L -1-1实验中若改用60mLO.50mol?L盐酸与50ml O.55mol?L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”、“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和热 (填相等”、“不相等” (4)已知在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成lmol水时，放出57.3kJ的热量，则上述反应的热化学方程式为: (5)若某同学利用上述装置做实验，有些操作不 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ，造成测得的结果偏低，请你分析结果偏低的原因可能是 (填字母代号:a(测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净、b(把量筒中的氨氧化钠溶液倒人小烧杯时动作迟缓c(做本实验的当天室温较高 51 -1-1氢氧化钠溶液取成了50 mL0.55mol?L的氨水e(在量取盐酸对仰视读数d(将50mLO.55mol?L f(大烧杯的盖板中间小孔太大 。 ?随堂演练参考答案 1(1)环形玻璃搅拌棒;(2)减少实验过程中的热量损失;(3)偏小;(4)相等;因为中和热是指酸，碱发生中和反应 生成1mol HO所放出的能量与酸碱的用量无关。(5)偏小;偏小。(6)2(35 2 2(1)由于是固相反应，搅拌可使混合物充分接触并起反应 (2)Ba(OH)?8H0+2NHC1=BaCl+2NH+10HO;复分解。 224232 (3)玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起;有少许刺激性气味;反应发生时有水生成。(4)结冰(粘结);吸;小于。 3(1)隔热保温，防止热量损失不能; (2)因为铁的导热性好且铁和酸反应; (3)保证盐酸完全被中和，使测得的中和热更准确;不相等;相等 +-(4)H(aq)+OH(ag) ======= HO(ag); ?H=一57(3 kJ,mol 2 (5)abdf ? 知识拓展 新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物能、风能、海洋能、地热能。 其中最引人注目的是太阳能的利用。植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。美国俄亥俄州立大学的生物化学家，Elizabethl(Gross及其合作者已成功研制出一种模拟生物体系的光化电池。该电池用叶绿体转化和储存太阳能量，转化率接近1,。(仿生系统转化率O(002,)。将太阳能转化成电能，科学家研究了许多光电转换材料，如单晶硅材料，多晶硅材料及非晶硅材料等，因采用新技术，光电转化效率增大。寻找有效的模拟体系利用太阳能将水分解成H和0，是人们极为关注的科学技术课题。美国国家可再生能源实验室的约翰特纳和奥斯卡?卡22 列夫已研制成功这样一种太阳能电池。吸收太阳光后，将光转换成以热水分解的强电解质。它能被装入燃料电池或用管道运至用户家。 氢能是人类最理想的能源，氢能主要用作高能燃料广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。 新能源中一种无限的可再生性的能源是生物能。它是自然界中各种绿色植物通过光合作用，将太阳辐射能转换为化学能而固定下来的，储存至植物体内的一种自然资源能。 新近开发出的一种木材气化技术(可将木材转化为可燃性气体用于发电。中国大连市环境科学研究所还研制成功了可再生植物能源工程，将农作物原料加工成优质燃料，且在加工过程中无污染，从而使本来价值不高的农作物原料的身价倍增。 “能源”能种植吗?早在1978年美国加利福尼亚大学的卡尔文以热带大戟科植物为基础，已培育出了好几种能提取液体燃料的植物。割开这些植物的表皮就会源源流出。这些植物称“石油树”。所以凡通过光合作用直接把太阳能转化为像石油这样的“油”的物质都可称为能源种植。新中国成立以后，尤其是改革开放以来，我国大力开展能源建设不仅在水力、煤炭、石油等常规能 52 源的开发利用方面取得巨大成就，而且在研究开发各种新能源方面也取得了巨大成就。石油产量从解放前的零，发展成为世界第四;1994年，世界上最大的水利工程——长江三峡水利工程正式开工，2003年将实现发电;2l世纪初，我国建成的核电站将达到十余座。太阳能、潮汐能、地热能等其他新能源也正在进一步开发和利用。 ?单元检测 第一章 化学反应及其能量变化单元检测 第?卷 (选择题，共74分。) 一、选择题(本小题包括8个小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题意。) 1(随着从们生活节奏的加快，方便的小装食品已被广泛接受。为了处长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是 ( ) A(无水硫酸铜、蔗糖 B(硅胶、硫酸亚铁 C(食盐、硫酸亚铁 D(生石灰、食盐 2(?NHNO中氮元素显+5价;?4FeS+11O=2FeO+8SO反应中+2价铁和,2价硫都被氧化;4322232 ?氧化还原反应中还原剂得电子与氧化剂失电子数一定相等。以上三种说法错误的是 ( ) A(? B(?? C(?? D(??? 3(已知32gA和40g B恰好完全反应生成agC和9gD，在相同条件下30gB和16gA反应生成0.25molC，则C的相对分子质量是 ( ) A(92 B(78 C(112 D(126 4(被称为万能还原剂的NaBH溶于水并和水反应:NaBH+2HO=NaBO+4H?。下列说法中正44222确的是(NaBH中H为,1价) ( ) 4 A(NaBH既是氧化剂又是还原剂 4 B(NaBH是氧化剂，HO是还原剂 42 C(硼元素被氧化，氢元素被还原 D(被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1:1 ,,,+2++25(在水中加入等物质的量的Ag、Pb、Na、SO、NO、Cl，该溶液放在用惰性材料做电43 极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为 ( ) A(35.5:108 B(16:207 C(8:1 D(108:35.5 6(一种“即食即热型”快餐适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两种化学物质最合适的选择是 ( ) A(浓硫酸与水 B(生石灰与水 C(熟石灰与水 D(氯化钠与水 7(多硫化钠NaS(x?2)在结构上与NaO，FeS，CaC等有相似之处。NaS在碱性溶液中可被2x22222xNaClO氧化为NaSO，NaClO被还原为NaCl，反应中NaS与NaClO的物质的量之比为1:16，242x 则x的值为 ( ) A(5 B(4 C(3 D(2 8(已知胆矾溶于水使溶液温度降低，室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液释放出热量Q kJ ，又1 知胆矾分解的化学方程式为:CuSO?5HO CuSO()+5HO;ΔH=，Q kJ/mol，则 Q，424221 Q的关系为 ( ) 2 53 Q C(Q=Q D(无法确定 A(Q121212 二、多选题(本大题共10小题，9,16每小题4分，17、18每小题5分，共42分。每小题只有一个或两个选项符合题意，若正确答案中包括一个选项，多选时，该题为0分;若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给满分，但只要选错一个，该小题为0分。) 2+2+9(人体中正常的血红蛋白中应含有Fe，若误食亚硝酸盐，则导致血红蛋白中的Fe转化不高铁血红蛋白而中毒，服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述中正确的是 ( ) A(亚硝酸盐是还原剂 B(维生素C是氧化剂 3+2+C(维生素C将Fe转换成Fe D(亚硝酸盐被氧化 10(久置一空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是 ( ) A(浓硝酸 B(氯化亚铁溶液 C(苯酚 D(溴化银 11(赤铜矿的成分是CuO，辉铜矿的成分是CuS，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:22 CuS+2CuO6Cu+SO。对于该反应的下列说法不正确的是 ( ) 222 A(该反应中的氧化剂有CuO 2 B(CuS既是氧化剂又是还原剂 2 C(Cu既是氧化产物又是还原产物 D(氧化产物与还原产物的物质的量之比是1:6 12.下列反应的离子方程式正确的是 ( ) ,3+A(硫酸铝溶液与小苏打溶液反应:Al+3HCO=3CO?+Al(OH)? 323,2+B(向Ca(ClO)溶液中通入二氧化硫:Ca+2ClO+SO+HO=CaSO?+2HClO 2224,2+C(硫化亚铁中加入盐酸:S+2H=HS? 2,+D(钠和冷水反应:Na+2HO=Na+H?+2OH 22 13(钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是 ( ) +-2+-A(2H+2e=H B(Fe+2e=Fe 2,-3+-2+C(2HO+O+4e=4OH D(Fe+e=Fe 22 14(制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl+Cu=2FeCl+CuCl，向盛322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(烧杯中铜、铁都有 D(烧杯中铜、铁都无 15(下列各组离子一定能大量共存的是 ( ) 3++--+A、含有大量Fe的溶液中:NH、Na、CI、SCN 4 ++-2- B、在强碱溶液中:Na、K、AlO、CO23 +-13-13++2-- C、在c(H)=10mol?L的溶液中:NH、Al、SO、NO443 +2+-- D、在pH=1的溶液中:K、Fe、Cl、NO3 16.X，Y，Z，M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有 2+2+2+2+氢气放出;若电解Y和Z离子共存的溶液时，Y先析出;又知M离子的氧化性强于Y离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( ) A(X>Z>Y>M B(X>Y>Z>M C(M>Z>X>Y D(X>Z>M>Y 17(热化学方程式:S(g)+O(g)=SO(g),ΔH=,297.3kJ/mol。分析下列说法中正确的是 ( ) 22 54 (g)=SO(l),ΔH>,297.3KJ/mol A(S(g)+O22 B(S(g)+O(g)=SO(l),ΔH<,297.3KJ/mol 22 C(1molSO的键能总和大于1molS和1molO键能之和 22 D(1molSO的键能总和小于1molS和1molO键能之和 22 18(某单质能与足量的浓硝酸反应，放出NO气体。若参加反应的单质与浓硝酸的物质的量之比2 为1: ，则下列各项可能是该元素在反应中所显示的化合价的是 ( ) a a，4a，2aA( B( C( D( ，a，2 第?卷 (非选择题，共76分。) 三(实验题(本大题共2小题共20分) 19((1)在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是 ( ) A、盐酸中逐滴加入食盐溶液 B、氢硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液 C、硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D、醋酸中逐滴加入氨水 (2)如图所示，在一烧杯中盛有HSO溶液，同时有一表面光滑的塑料小球悬24 浮于溶液中央。向该烧杯里缓慢注入Ba(OH)溶液至恰好完全反应。试回答: 2 ?在此实验过程中，观察到的实验现象有________________。 ?写出实验过程中反应的离子方程式:________________。 -1-120(50mL 0(50mol.L盐酸与50mL 0(55m01.LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品 是 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 (3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (4)该实验常用0(50 mol,L HCl和0(55 mol,L的NaOH溶液各50 mL。Na0H的浓度大于HCl的浓度的作用是 ，当室温低于10,时进行，对实验结果会造成较大的误差其原因是 55 -1-1。盐酸与50mL0(55mol?L。NaOH溶液进行反应，与上述实验(5)实验中改用60mL0(50mol?L 相比，所求中和热 (填“相等”或“不相等”)，简述理由: 。 (6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 四、填空题(本大题包括4个小题，共38分。) 21((6分)?CaCO(s)=CaO+CO(g);ΔH=177.7kJ 32 ?C(g)+HO(g)=CO(g)+H(g);ΔH=,131.3kJ/mol 22 ?0.5HSO(l)+NaOH(l)=0.5NaSO(l)+HO(l);ΔH=,57.3kJ/mol 24242 ?C(s)+O(g)=CO(g);ΔH=,393.5kJ/mol 22 1? CO(g)+O(g)=CO(g);ΔH=,283kJ/mol 222 ?HNO(aq)+NaOH(aq)=NaNO(aq)+HO(l);ΔH=,57.3kJ/mol 332 ?2H(g)+O(g)=HO(l);ΔH=,517.6kJ/mol 222 (1)上述热化学方程式中，不正确的有 ，不正确的理由分别 是: 。 (2)根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式: 。 (3)上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有( )，表示中和热的热化学方程式有( )。 1(4)已知1mol气态H与mol气态O反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量;1mol气态222 1H与mol气态O反应生成1mol液态水，放出285.8kJ的热量。写出上述两个热化学方程222 式。 22(通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化 学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热(?H)，化学反应的?H等于反应中断裂旧化学键 的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。 化学键 Si,O Si,Cl H,H H,Cl Si,Si Si,C ,1 键能/kJ?mol460 360 436 431 176 347 请回答下列问题: (1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”) SiC______Si SiC1_________SiO ;42 (2)右图立方体中心的“?”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的 顶 点用“?”表示出与之紧邻的硅原子。 (3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取: SiCl(g)+2H(g)Si(s)+4HCl(g) 42 H=_____________kJ/mol 该反应的反应热? 23( 化学实验中，如果某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境 56 排放该种有害物质。例如: ? ? NaCrOCrClCr(OH)227 3 3 ? ? ? NaCrONaCrO2 4 2 (1)元素Cr的常见化合价是 和 。 (2)在上述编号?????的步骤中，需要用还原剂的是 ，需要用氧化剂的是 (填编号)。 是难溶于水的碱，但能溶于强酸和强碱，请写出Cr(OH)分别与HSO，NaOH反(3)Cr(OH)3324 应的离子方程式。 4)完成下面的化学方程式: ( 1NaCrO+6KI+ HCl= CrCl+ NaCl+ KCl+ I+ 22732,1,1、(6分)向100mL 3mol?L硫酸铝铵[NHAl(SO)]溶液中逐滴加入1mol?L Ba(OH)溶液。 244422(1)写出当刚好出现沉淀的总物质的量为最大值时的离子方程式(用一个 式子表示)________________________________________________。 (2)随着Ba(OH)溶液体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所2 示。写出B点和C点所对应的Ba(OH)溶液的体积:B_______，2 C_______。 四、计算题(本大题共2小题，共18分。) 25( 把27.2gFe和FeO的混合物溶于500mL稀HSO，完全反应后放出标准状况下的H4.48L，23242 向该溶液中滴入少量NHSCN溶液，无颜色变化，再加入2mol/L的NaOH溶液，至pH=7时4 共消耗NaOH溶液500mL。求原稀HSO的物质的量浓度。 24 26( 已知在酸性条件下有以下反应关系: (1)KBrO能将KI氧化成I或KIO，其本身被还原为Br。 3232,(2)Br能将I氧化为I。 22,,(3)KIO能将I氧化为I，也能将Br氧化为Br，其本身被还原为I。 3222 ?上述物质中氧化剂氧化能力由强到弱的顺序是 。 57 molKBrO的溶液，的取值范围不同，所得产?现向含有1molKI的硫酸溶液中加入含aa3 物也不同。试将讨论的结果填入下表。 的取值范围 编号 产物的化学式或(离子符号) a , A I，Br2 11B ,a,65 C ,D I，IO，Br232 E ?若产物中碘单质和碘酸钾的物质的量相等，的值为 。 a?若的值为1时，其产物及其物质的量分别为 。 a ?单元检测参考答案 一、1,8:B，D，D，D，C，B，A，A 二、9,18:C，B，BD，A，C，B，B，A，BD，CD 三、19答案:(1)C (2)?溶液里产生白色沉淀，小球下沉至烧杯底部; 2，,，2,?Ba，2OH，2H，SO,BaSO?，2HO 442 20 (1)环形玻璃搅拌棒 (2)保温隔热，减少实验中的热量损失(3)偏小 (4) 保证盐酸完全反应;内外温差大，损失热量 (5)相等;因为中和热是指稀溶液中酸跟 碱发生中和反应生成1molH0所放出的热量，与酸碱的用量无关 2 (6)偏小 四、 21((1)??? (2)?CaO的状态没有写，ΔH 的“+”号没有标 ?应为“ΔH=+131.3kJ/mol” ?除HO外，其余物质的状态应改为“aq” 2 (3)?? ? 1(4) H(g)+O(g)=HO(g);ΔH=,241.8kJ/mol 2222 1H(g)+O(g)=HO(l);ΔH=,285.8kJ/mol 2222 22. 23. (1)+3 +6 58 (2)? ? ,,+3++3H=Cr+3HO Cr(OH)+3OH=CrO+2HO (3)Cr(OH)32322(4)14 2 2 6 3 7HO 23，2，,2,，24 (1)Al，2SO，NH，2Ba，4OH,Al(OH)?，2BaSO?，NH?HO 443432 (2)600mL;750mL 25( 1mol/L 26. ?KBrO>KIO>Br 332 ? 的取值范围 编号 产物的化学式或(离子符号) a 1 A a, 6,B I，Br，Br22 1C I，Br a, 225 16,D ，IO，BrI ,a,232 55 6,E ，Br IOa, 325 8? 15 ?I:0.1mol KIO:0.8mol Br:0.5mol 232 59