高一化學(xué)總結(jié)(全)
鹵素
第一節(jié)氯氣一、氯原子結(jié)構(gòu):氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______由于氯原子最外層有____個(gè)電子,容易___(得或失)___個(gè)電子而形面8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯元素是活潑的非金屬元素。二、氯元素的性質(zhì)
1、氯氣是____色有_____氣味的氣體,___毒,可溶于水,密度比空氣__。2、氯氣的化學(xué)性質(zhì):點(diǎn)燃與金屬反應(yīng)2Na+Cl2===2NaCl(___色煙)點(diǎn)燃Cu+Cl2===CuCl2(_______色煙)
點(diǎn)燃H2+Cl2===2HCl(_______色火焰)或光照
與非金屬反應(yīng)2P+3Cl2===2PCl3PCl3+Cl2===PCl5(________色煙霧)Cl2+H2O===HCl+HClO(有強(qiáng)氧化性的弱酸,漂白性)
與化合物反應(yīng)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(漂白粉,有效成份是____)Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO(這個(gè)反應(yīng)證明HClO是弱酸的事實(shí))Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、農(nóng)藥等AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
練習(xí):指出以上反應(yīng)中氧化劑和還原劑,并用單線或雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況。三、氯氣的制法
1、藥品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為______,當(dāng)有2mol氯氣生成時(shí),有_____HCl被氧化,有___mol電子轉(zhuǎn)移)3、裝置類型:固+液——
4、收集方法:用___排空氣法或排飽和食鹽水法收集。5、檢驗(yàn):使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)(思考其原因是什么
6、余氣處理:多余的氯氣通入____溶液中處理吸收,以免污染環(huán)境。第二節(jié)氯化氫一、氯化氫的性質(zhì)
1、物理性質(zhì):是一種___色有____氣味的氯體,___溶于水(1:500體積比)密度比空氣大。
2、化學(xué)性質(zhì):HCl溶于水即得鹽酸,鹽酸是一種強(qiáng)酸,具有揮發(fā)性和腐蝕性。3、氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法
藥品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(diǎn)(或難揮發(fā)性)酸制低沸點(diǎn)酸(或易揮發(fā)性)(與制硝酸的原理相同)微熱NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
強(qiáng)熱總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑(上述說明了條件不生成物不同,要注意反應(yīng)條件)
裝置類型:固+液——收集方法:用向上排空法收集檢驗(yàn):用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙余氣處理:將多余的氣體通入水中即可第四節(jié)鹵族元素
1、原子結(jié)構(gòu)特征:最外層電子數(shù)相同,均為7個(gè)電子,由于電子層數(shù)不同,原子半徑不,從F——I原子半徑依次增大,因此原子核對(duì)最外層的電子的吸引能力依次減弱,從外界獲得電子的能力依次減弱,單質(zhì)的氧化性減弱。2、鹵素元素單質(zhì)的物理性質(zhì)的比較(詳見課本24面頁)
物理性質(zhì)的遞變規(guī)律:從F2→I2,顏色由淺到深,狀態(tài)由氣到液到固,熔沸點(diǎn)和密度都逐漸增大,水溶性逐漸減小。
3、鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較(詳見課本28頁)
相似性:均能與H2發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)鹵化氫,鹵化氫均能溶于水,形成無氧酸。暗光
H2+F2===2HFH2+Cl2===2HCl加熱持加熱
H2+Br2===2HBrH2+I2====2HI
均能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的氫鹵酸和次鹵酸(氟除外)2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO(X表示ClBrI)
遞變性:與氫反應(yīng)的條件不同,生成的氣體氫化物的穩(wěn)定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,無氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。與水反應(yīng)的程度不同,從F2→I2逐漸減弱。注意:萃取和分液的概念
1、在溴水中加入四氯碳振蕩靜置有何現(xiàn)象?(分層,下層橙紅色上層無色2、在碘水中加入煤油振蕩靜置有何現(xiàn)象?(分層,上層紫紅色,下層無色)鹵離子的鑒別:加入HNO3酸化的硝酸銀溶液,Cl-:得白色沉淀。
Ag++Cl-===AgCl↓Br-:得淡黃色沉淀Ag++Br-====AgBr↓I:得黃色沉淀Ag++I-====AgI↓第三章硫硫酸一、硫的物性
2高一化學(xué)的知識(shí)總結(jié)
淡黃色的晶體,質(zhì)脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳二、硫的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬的反應(yīng)
2Cu+S===Cu2S(黑色不溶于水)Fe+S=====FeS(黑色不溶于水)(多價(jià)金屬與硫單質(zhì)反應(yīng),生成低價(jià)金屬硫化物)2、與非金屬的反應(yīng)點(diǎn)燃
S+O2=====SO2S+H2=====H2S第二節(jié)硫的氫化物和氧化物一、硫的氫化物———硫化氫1、硫化氫的的理性質(zhì)
H2S是一種具有臭雞蛋氣味、無色、有劇毒的氣體,能溶于水,常溫常壓1體積水能溶解2.6體積的硫化氫。
2、硫化氫的化學(xué)性質(zhì):熱不穩(wěn)定性H2S====H2+S點(diǎn)燃
可燃性2H2S+3O2===2H2O+2SO2(完全燃燒)(火焰淡藍(lán)色)2H2S+O2===2H2O+2S(不完全燃燒)
還原性SO2+2H2S=2H2O+3S3、氫硫酸硫化氫的水溶液是一中弱酸,叫氫硫酸,具有酸的通性和還原性。二、硫的氧化物
1、物理性質(zhì):二氧化硫是一種無色有刺激性氣味有毒的氣體,易溶于水,常溫常壓1體積水可溶解40體積的二氧化硫;三氧化硫是一種沒有顏色易揮發(fā)的晶體,熔沸點(diǎn)低。2、化學(xué)性質(zhì)
二氧化硫是一種酸性氧化物,與水直接化合生成亞硫酸,是亞硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品紅溶液腿色,但漂白不穩(wěn)定。
SO2+H2O====H2SO3(這是一個(gè)可逆反應(yīng),H2SO3是一種弱酸,不穩(wěn)定,容易分解成水和二氧化硫。)
3、二氧化硫的制法Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑第三節(jié)硫酸的工業(yè)制法——接觸法一、方法和原料方法:接觸法
原料:黃鐵礦(主要成份是FeS2)、空氣、水和濃硫酸二、反應(yīng)原理和生產(chǎn)過程步驟主要反應(yīng)主要設(shè)備點(diǎn)燃
二氧化硫制取和凈化4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2沸騰爐二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3接觸室三氧化硫氧吸收硫酸生成SO3+H2O=H2SO4吸收塔
思考:1、為什么制得二氧化硫時(shí)要凈化?(為了防止催化劑中毒)
2、為什么吸收三氧化硫時(shí)用濃硫酸作吸收劑而不用水呢?(用水吸收時(shí)易形酸霧,吸收速度慢,不利于吸收,而用濃硫酸吸收時(shí)不形成酸霧且吸收干凈,速度快。)第四節(jié)硫酸硫酸鹽一、濃硫酸的物理性質(zhì)
98.3%的硫酸是無色粘稠的液體,密度是1.84g/mL,難揮發(fā),與水以任意比互溶二、濃硫酸的特性
脫水性與蔗糖等有機(jī)物的炭化吸水性—用作干燥劑強(qiáng)氧化性
2H2SO4(濃)+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑(此反應(yīng)表現(xiàn)H2SO4(濃)具有氧化性又有酸性)H2SO4(濃)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(此反應(yīng)只表現(xiàn)H2SO4(濃)的氧化性)注:H2SO4(濃)可使鐵、鋁發(fā)鈍化,故H2SO4(濃)可鐵或鋁容器貯存四、硫酸鹽
1、硫酸鈣CaSO4石膏CaSO4.2H2O熟石膏2CaSO4.H2O(用作繃帶、制模型等)2、硫酸鋅ZnSO4皓礬ZnSO4.7H2O(作收斂劑、防腐劑、媒染劑)
3、硫酸鋇BaSO4,天然的叫重晶石,作X射線透視腸胃內(nèi)服藥劑,俗稱鋇餐。4、CuSO4.5H2O,藍(lán)礬或膽礬,F(xiàn)eSO4.7H2O,綠礬五、硫酸根離子的檢驗(yàn)
先加鹽酸酸化后加氯化鋇溶液,如果有白色沉淀,則證明有硫酸根離子存在。第六節(jié)氧族元素
一、氧族元素的名稱和符號(hào):氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)釙(Po)二、原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
相同點(diǎn):最外層都有6個(gè)電子;
不同點(diǎn):核電荷數(shù)不同,電子層數(shù)不同,原子半徑不同三、性質(zhì)的相似性和遞變性(詳見課本91頁)1、從O→Po單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度都是逐漸升高或增大2、從O→Po金屬性漸強(qiáng),非金屬性漸弱。
3、與氫化合通式:H2R,氣體氫化物從H2O→H2Se的穩(wěn)定性漸弱
4.與氧化合生成RO2型或RO3型的氧化物,都是酸酐,元素最高價(jià)氧化物水化物的酸性漸弱。
硫的用途:制硫酸、黑火藥、農(nóng)藥、橡膠制品、硫磺軟膏SO2用于殺菌消毒、漂白第四章堿金屬第一節(jié)鈉
一、堿金屬:鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁原子的最外電子層上都只有一個(gè)電子,由于它們的氧化物溶解于水都是強(qiáng)堿,所以稱這一族元素叫做堿金屬。
二、鈉的物理性質(zhì):鈉質(zhì)軟,呈銀白色,密度比水小,熔點(diǎn)低,是熱和電的良導(dǎo)體。三、鈉的化學(xué)性質(zhì)1、與非金屬反應(yīng)
4Na+O2====2Na2O(Na2O不穩(wěn)定)2Na+O2====Na2O2(Na2O2穩(wěn)定)2Na+Cl2===2NaCl
2Na+S====Na2S(發(fā)生爆炸)2、與化合物反應(yīng)
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑(現(xiàn)象及原因:鈉浮于水面,因鈉密度比水;熔成小球,因鈉熔點(diǎn)低;小球游動(dòng)發(fā)出吱吱聲,因有氫氣產(chǎn)生;加入酚酞溶液變紅,因有堿生成)Na與CuSO4溶液的反應(yīng)
首先是鈉與水反應(yīng)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
然后是2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4(有藍(lán)色沉淀)注:少量的鈉應(yīng)放在煤油中保存,大量的應(yīng)用蠟封保存。第二節(jié)鈉的化合物
一、鈉的氧化物(氧化鈉和過氧化鈉)Na2O+H2O===2NaOH(Na2O是堿性氧化物)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2不是堿性氧化物、Na2O2是強(qiáng)氧化劑,可以用來漂白)
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑(在呼吸面具或潛水艇里可用作供氧劑
二、鈉的其它重要化合物1、硫酸鈉芒硝(Na2SO4.10H2O)用作緩瀉劑2、碳酸鈉Na2CO3用作洗滌劑
3、碳酸氫鈉NaHCO3作發(fā)孝粉和治胃酸過多注:碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較水溶性:Na2CO3比NaHCO3大
與HCl反應(yīng)速度NaHCO3比Na2CO3快
熱穩(wěn)定性NaHCO3受熱易分解Na2CO3不易分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(常用此法除雜)第三節(jié)堿金屬元素
一、物理性質(zhì)(詳見課本107頁)銀白色,柔軟,從Li→Cs熔沸點(diǎn)降低二、性質(zhì)遞變規(guī)律LiNaKRbCs
原子半徑漸大,失電子漸易,還原性漸強(qiáng),與水反應(yīng)越來越劇烈,生成的堿的堿性漸強(qiáng)。三、焰色反應(yīng)
1、定義:多種金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)火焰呈特殊的顏色2、用品:鉑絲、酒精燈、試劑
3、操作:灼燒→蘸取試劑→放在火焰上觀察火焰顏色→鹽酸洗凈→灼燒。注:焰色反應(yīng)可用來鑒別物質(zhì)記。衡c——黃色鉀——紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)
擴(kuò)展閱讀:上海高一化學(xué)知識(shí)點(diǎn)全總結(jié)(附經(jīng)典練習(xí)題)
上海高一化學(xué)知識(shí)點(diǎn)全總結(jié)
1.1從葡萄干面包模型到原子結(jié)構(gòu)的行星模型
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解原子結(jié)構(gòu)的模型
2掌握原子結(jié)構(gòu)各微粒之間的關(guān)系
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
科學(xué)家的探索之旅
約翰道爾頓約瑟夫約翰湯姆生
約翰道爾頓(17661844)是英國化學(xué)家、物理學(xué)家。1808年他發(fā)表了《道爾頓原子學(xué)》,從而被譽(yù)為原子理論的創(chuàng)建人。他認(rèn)為原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒,不可再分。
約瑟夫約翰湯姆生,(JosephJohnThomson)1856年12月18日生于英國曼徹斯特郊區(qū)。1876年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院,畢業(yè)后,進(jìn)入卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。1884年,年僅28歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。同年末,又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室教授,第一個(gè)原子結(jié)構(gòu)模型葡萄干面包模型的提出者。
歐內(nèi)斯特盧瑟福是湯姆生的研究生(ErnestRutherford,1871年8月30日-1937年10月19日),新西蘭著名物理學(xué)家,被稱為核物理之父,開拓了原子的軌道理論,
特別是在他的金箔實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了盧瑟福散射現(xiàn)象,而且提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型。
歐內(nèi)斯特盧瑟福(1871-1937)1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種能穿透金屬箔、硬紙片、玻璃等并能通過黑紙感光的射線,由于本質(zhì)不清楚故命
名為X射線,而且不同金屬有自己的特征射線,并用他的發(fā)現(xiàn)為夫人拍了第一張手骨照片。于是人們得出結(jié)論:原子可能還不是最小的。
倫琴的發(fā)現(xiàn)引起了研究射線的熱潮,在此過程中法國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鈾的放射性。而我們熟知的居里夫人對(duì)此做進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)了釙和鐳。天然放射性物質(zhì)放射出幾種不同的射線,都是原子核自發(fā)裂變產(chǎn)生的。由此可見原子是不可再分的說法已存在問題。
通過對(duì)陰極射線的研究,后來湯姆生又發(fā)現(xiàn)陰極射線是帶負(fù)電的,并命名為電子。由此,湯姆生提出了模型葡萄干面包模型。道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型被徹底否定了。
α粒子散射實(shí)驗(yàn)
葡萄干面包模型
1909年盧瑟福建議其學(xué)生兼助手蓋革和羅斯頓用α粒子轟擊金箔去驗(yàn)證湯姆孫原子模型。
據(jù)推算:根據(jù)湯姆孫原子模型α粒子穿過金箔時(shí)產(chǎn)生大角度散射的幾率是10-3500,最大散射角不超過10°,(下圖)實(shí)驗(yàn)前預(yù)言的α粒子穿過金箔時(shí)的結(jié)果。
類比:α粒子的質(zhì)量是電子的7000倍左右,相當(dāng)于7kg的鉛球滾動(dòng)時(shí)碰到1g的乒乓球,鉛球的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)改變嗎?
(2)α粒子通過時(shí)原子正電部分對(duì)它產(chǎn)生的庫侖斥力的影響,因?yàn)檎姾稍谇蝮w內(nèi)均勻分布,所以兩側(cè)的斥力絕大部分相互抵消,也不會(huì)使運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大改變。α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果(上圖)
結(jié)論:絕大部分的α粒子都直線穿了過去,極少數(shù)α粒子穿過時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn),個(gè)別α粒子竟然偏轉(zhuǎn)了180°。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之前的預(yù)測完全不一致,所以原子結(jié)構(gòu)模型須重新構(gòu)思。
因此,盧瑟福結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算提出原子結(jié)構(gòu)的行星模型(solarsystermmodel),即原子是由帶正電荷的、質(zhì)量很集中的、體積很小的核和在它外面運(yùn)動(dòng)著的帶負(fù)電荷的電子組
成的,就像行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。
盧瑟福原子模型
原子是由原子核和電子構(gòu)成原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成
盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型圖
1.2原子結(jié)構(gòu)、同位素
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知道原子的結(jié)構(gòu)、知道同位素的概念【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
1.原子中微粒間的數(shù)學(xué)關(guān)系:構(gòu)成原子的粒子電性和電量質(zhì)量/kg相對(duì)質(zhì)量
電子1個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷9.109×10-31質(zhì)子1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷1.673×101.007-27中子不顯電性1.675×10-271/1836(電子與質(zhì)子質(zhì)量之比)1.008質(zhì)子Z個(gè)原子核中子(AZ)個(gè)原子A核外電子Z個(gè)(X)Z
質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
核電荷數(shù)=元素的原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)2.元素符號(hào)角標(biāo)含義
A代表質(zhì)量數(shù)Z代表核電荷數(shù)
c代表離子所帶的電荷數(shù)d代表化合價(jià)e代表原子個(gè)數(shù)
3.同位素
(1)概念:質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子是同一種元素的不同原子,互稱同位素。(2)同位素的質(zhì)量數(shù)不同,核外電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)相同。
(3)同位素的不同原子構(gòu)成的單質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)幾乎相同的不同單質(zhì)。
+dAc+--Ze
XOD、OT、O(4)同位素構(gòu)成的化合物是不同的化合物,H的物理性質(zhì)不同,化學(xué)性222質(zhì)幾乎相同。
(5)元素的相對(duì)原子質(zhì)量(元素的原子量):這種元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量的平均值。(6)元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量:用同位素的質(zhì)量數(shù)代替相對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算得出的數(shù)值。
4.相對(duì)原子質(zhì)量的有關(guān)計(jì)算在天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素所占的原子百分比一般是不變的。我們平常所說的某種元素的相對(duì)原子質(zhì)量,是按各種天然同位素原子豐度算出來的平均值。下面,我們介紹各元素相對(duì)原子質(zhì)量平均值的算法。
設(shè)問:對(duì)于具有同位素原子的元素來講,應(yīng)該怎樣求其同位素的相對(duì)原子質(zhì)量呢?
如8O的相對(duì)原子質(zhì)量可以通過以下數(shù)值求出:已知一個(gè)8O的質(zhì)量為2.657×10-26kg,一個(gè)6C的質(zhì)量為1.993×10-26kg,
312182.6571026kg181.9931026kg×O的相對(duì)原子質(zhì)量=12=15.9988只要我們知道了某元素的各種同位素的相對(duì)原子質(zhì)量,及在自然界中各同位素原子豐度。根據(jù)元素相對(duì)原子質(zhì)量的含義,就可得到其值。以氯元素為例,求氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量:
氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.45元素周期表中各元素的相對(duì)原子質(zhì)量就是這樣算出來的。在數(shù)值上,同位素的相對(duì)原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù),我們平常做題時(shí),常用質(zhì)量數(shù)代替同位素的相對(duì)原子質(zhì)量來計(jì)算元素的近似相對(duì)原子質(zhì)量。【模擬試題】一.選擇題:
1.在一個(gè)電中性的原子中,一定含有的微粒是()
A.質(zhì)子,中子,電子B.質(zhì)子,中子C.質(zhì)子,電子D.中子,電子2.某微粒用ZRAn表示,下列關(guān)于這種微粒的敘述正確的是()
A.所含質(zhì)子數(shù)AnB.所含中子數(shù)AZC.所含電子數(shù)D.質(zhì)量數(shù)ZNZA3.元素的相對(duì)原子質(zhì)量是()
A.此元素一個(gè)原子的質(zhì)量與C原子質(zhì)量的比值B.此元素一個(gè)原子的質(zhì)量與C原子質(zhì)量的1/12比值
C.按此元素各種天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出的平均值
D.按此元素各種天然同位素的質(zhì)量與這些同位素所占的原子百分比計(jì)算出的平均值4.硼有兩種同位素:5B和5B,硼的相對(duì)原子質(zhì)量為10.8,則5B和5B的原子個(gè)數(shù)比是()
A.1:3B.1:4C.1:2D.1:15.與27.0克水含有相同中子數(shù)的D2O質(zhì)量為()
A.13.2gB.20.1gC.24.0gD.30.0g
6.某元素所形成的氣態(tài)單質(zhì)分子M2有三種,其式量分別為70,72,74。三種分子的物質(zhì)的量之比9:6:1時(shí),下列說法正確的是()A.M有三種同位素B.M2的平均式量為72
C.質(zhì)量數(shù)為35的同位素占原子總數(shù)的75%D.M的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為37
7.硼有兩種天然同位素105B和115B,已知硼元素的原子量為10.8。下列對(duì)硼元素中105B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判斷正確的是()
101110111212A.等于20%B.略小于20%C.略大于20%D.等于80%8.核內(nèi)中子數(shù)為N的R2的離子,質(zhì)量數(shù)為A,則n克它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為()
+Annn(A-N+8)B(A-N+10)C(A-N+2)D(A-N+6)A16A16A9.11H、21H、31H、H+、H2是A氫的五種同位素B.五種氫元素
C氫的五種同素異形體D.氫元素的五種不同微粒
10.據(jù)最新報(bào)道,放射性同位素鈥16667Ho可有效地治療肝癌。該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)
與核外電子數(shù)之差是()
A32B67C99D16611.已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氫的同位素有H、D,從水分子的原子組成來看,自然界的水一共有()
A.3種B.6種C.9種D.12種12.13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu),KurtWüthrich等人為此獲得201*年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是
A13C與15N有相同的中子數(shù)B13C與C60互為同素異形體C15N與14N互為同位素D15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同13.下列關(guān)于原子的幾種描述中,不正確的是()
A18O與19F具有相同的中子數(shù)B16O與17O具有相同的電子數(shù)C12C與13C具有相同的質(zhì)量數(shù)D15N與14N具有相同的質(zhì)子數(shù)14.據(jù)報(bào)道,月球上有大量3He存在,以下關(guān)于3He的說法正確的是()A.是4He的同分異構(gòu)體B.比4He多一個(gè)中子C.是4He的同位素D.比4He少一個(gè)質(zhì)子15.下列各組物質(zhì)中,互為同位素的是()A、重氫、超重氫B、氧、臭氧二.填空題:
ABC、紅磷、白磷D、乙酸、丙酸
16.非金屬元素X有兩種同位素ZX和ZX,由X元素形成的雙原子單質(zhì)分子可能有_______種,它們的式量分別為___________。17.已知Cl和
353733537Na、Cl、Cl等微粒構(gòu)成的Cl的平均相對(duì)原子質(zhì)量為35.5,由2NaCl晶體11.7g中含有Cl的質(zhì)量為_____________。
3718.由1H、H、HOO、118、8形成類似于H2O分子的三原子化合物分子共有_____________種。三.計(jì)算題:
353719.由11Na分別跟17Cl和3717Cl所構(gòu)成的10g氯化鈉中含17Cl的質(zhì)量為多少?
123181623
20.電解H2O和D2O的混合液,通電一段時(shí)間后,陽極產(chǎn)生氧氣,陰極生成H2和D2的混合氣體。若兩極產(chǎn)生18.5g氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為33.6L。試求生成的H2和D2物質(zhì)的量之比。
1.3原子核外電子的排布
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知道核外電子是分層排布的并了解1~18號(hào)元素的電子排布情況
了解活潑金屬元素和活潑非金屬元素的原子在化學(xué)反應(yīng)過程中常通過電子得失使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)
掌握118號(hào)元素核外電子排布情況;從核外電子的排布規(guī)律認(rèn)識(shí)元素化合價(jià)與核外電子數(shù)的關(guān)系
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
經(jīng)過幾代科學(xué)家的不懈努力,現(xiàn)代量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型(電子云模型)認(rèn)為:①原子由原子核和核外電子構(gòu)成②電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律跟宏觀物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律截然不同③對(duì)于多電子的原子,電子在核外一定的空間近似于分層排布。
一、核外電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
1.電子的質(zhì)量極微小(9.1*10-31千克);
2.電子繞核運(yùn)動(dòng)是在原子這樣極其微小的空間(原子的直徑約10-10米)中進(jìn)行;3.電子繞核運(yùn)動(dòng)的速度每秒鐘在106米以上。所以:電子繞核運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道,不能精確測定或計(jì)算電子在任一時(shí)刻所在的位置,也不能描繪出其運(yùn)動(dòng)軌跡。這是核外電子運(yùn)動(dòng)的根本特征--完全不同于普通物體如行星、炮彈、塵粒的運(yùn)動(dòng)狀況。
二、核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
原子核外電子運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道,但是有確定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其運(yùn)動(dòng)狀況可用電子云來形象地描述。電子云密集的地方電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多;電子云稀疏的地方,電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較少。
在含有多個(gè)電子的原子中,一方面每個(gè)電子和核之間因帶異性電荷而有吸引力,這個(gè)吸引力傾向于把電子盡可能拉得靠近核;另一方面,電子與電子之間帶同性電荷而相互排斥,這個(gè)排斥力要迫使電子彼此盡可能遠(yuǎn)離。當(dāng)吸引和排斥達(dá)成平衡時(shí),核外電子就分布在離核不同的區(qū)域里運(yùn)動(dòng),有不同的能量。離核遠(yuǎn)的電子能量高。
因此,在含有多個(gè)電子的原子里,電子的能量是不同的。有些電子能量較小,在離核較
近的區(qū)域里運(yùn)動(dòng);有些電子能量較大在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域里運(yùn)動(dòng)?茖W(xué)上把能量不同的電子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域成為電子層。由此可見,正是吸引和排斥這個(gè)基本矛盾決定了含有多個(gè)電子的原子中核外電子的分層排布。把能量最低、離核最近的一些電子,稱它們運(yùn)動(dòng)在第一電子層上;能量稍高、運(yùn)動(dòng)在離核稍遠(yuǎn)的一些電子稱它們運(yùn)動(dòng)在第二電子層上,由里往外,依次類推,叫三、四、五、六、七層。也可以把它們依次叫K、L、M、N、O、P、Q層。三、原子核外電子排布規(guī)律
1、能量最低原理:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里,然后由往外,依次排在能量逐步升高的電子層里,即先排K層,排滿K層后再排L層,排滿L層后再排M層;2、每個(gè)電子層最多只能容納2n2個(gè)電子;
3、最外層最多只能容納8個(gè)電子(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)),次外層電子數(shù)目不超過18個(gè),倒數(shù)第三層電子數(shù)目不超過32個(gè)。四、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì))
1、穩(wěn)定結(jié)構(gòu):最外層電子數(shù)為8(注意:He最外層為2),原子既不容易失去電子又不容易得到電子。
2、不穩(wěn)定結(jié)構(gòu):最外層電子數(shù)不為8,因此可能失去電子或者得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)定結(jié)構(gòu)最外層為8(氫原子變?yōu)?或2)個(gè)電子。
一般最外層電子數(shù)小于4個(gè)的多為金屬,在化學(xué)反應(yīng)中容易失電子;最外層電子數(shù)大于等于4個(gè)的多為非金屬,在化學(xué)反應(yīng)中容易得電子。(在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生電子得失時(shí),原子核不發(fā)生變化)
五、原子最外層電子數(shù)與元素化合價(jià)的關(guān)系
元素化合價(jià)在數(shù)值上等于原子失去或得到的電子數(shù)目(失為正,得為負(fù))原子①最外層電子數(shù)4時(shí),容易失去電子:化合價(jià)=+失去的電子數(shù)目
②最外層電子數(shù)≥4時(shí),容易得到電子:化合價(jià)=最外層電子數(shù)-8傾聽,理解。六、離子
1、定義:帶電荷的原子或原子團(tuán)(正陽、負(fù)陰;陰陽離子由于靜電作用可以形成化合物,
且所形成的化合物為電中性)
2、寫法:先寫元素符號(hào),在元素符號(hào)的右上角標(biāo)上離子所帶電荷和正負(fù)號(hào),電荷寫在前面,
電性正負(fù)號(hào)寫在后面,當(dāng)電荷數(shù)為1時(shí)省略不寫,如Na+、F-
3、意義:離子符號(hào)前面的系數(shù)表示離子個(gè)數(shù),右上角的數(shù)字表示每個(gè)離子所帶的電荷數(shù)。
(2Na2+)
4、原子和離子的比較概念表示方法電性穩(wěn)定性數(shù)量關(guān)系相似點(diǎn)相互轉(zhuǎn)化原子原子是化學(xué)變化中最小的粒子Na:鈉原子;2Na:兩個(gè)鈉原子不顯電性—金易失,非金易得‖在原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)離子帶電荷的原子或原子團(tuán)Cl-:氯離子;2Cl-:兩個(gè)氯離子—陽正,陰負(fù)‖穩(wěn)定結(jié)構(gòu)陽離子:質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)陰離子:質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的粒子,如鐵由鐵原子構(gòu)成,氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成;原子也可以構(gòu)成分子。失電子失電子陰離子原子陽離子得電子得電子5、常見的原子團(tuán)(由幾個(gè)原子形成的集團(tuán)帶有電荷)NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32-【疑難解析】
既然原子核帶有正電荷,電子帶有負(fù)電荷,異性電荷之間有靜電吸引力,原子核的質(zhì)量又遠(yuǎn)大于電子,那么電子為什么不會(huì)被吸進(jìn)原子核里?
解答:帶正電的原子核對(duì)帶負(fù)電的電子有吸引力,如果電子靜止就會(huì)被吸進(jìn)原子核里,但是電子繞核作高速運(yùn)動(dòng)具有較大動(dòng)能,可以克服原子核的吸引,電子就不會(huì)落入原子核中,而是穩(wěn)定地繞核運(yùn)動(dòng)。若電子動(dòng)能很大超過吸引作用,電子將離核而去;若電子動(dòng)能很小不足以克服吸引作用,電子就會(huì)落入何種。由此可見,原子是吸引和排斥這兩種相反傾向互相對(duì)立又互相依存的統(tǒng)一體,失去任何一方,原子就不復(fù)存在。【模擬試題】
1.下列所畫原子結(jié)構(gòu)示意圖正確的是()
A.B.C.D.
2.某元素核外有三個(gè)電子層,其最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,則此元素是()
A.SB.CC.SiD.Cl3.已知aXm+和bYn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,則下列關(guān)系式正確的是()
A.a(chǎn)=b+m+nB.a(chǎn)=b-m+nC.a(chǎn)=b+m-nD.a(chǎn)=b-m-n4.和氖原子有相同的電子層的微粒是()
+-
A.HeB.KC.ClD.
165.178O和8O原子核外電子數(shù)(判斷前后兩者的關(guān)系)()A.大于B.小于C.等于D.不能肯定
6.核外電子排布相同的離子Am+和Bn-,兩種元素的質(zhì)子數(shù),前者與后者的關(guān)系是()A.大于B.小于C.等于D.不能肯定
7.核外電子層結(jié)構(gòu)相同的一組粒子是()
++-+--
A.Mg2、Al3、Cl、NeB.Na、F、S2、Ar
++-++--
C.K、Ca2、S2、ArD.Mg2、Na、Cl、S2
8.在第n電子層中,當(dāng)它作為原子的最外電子層時(shí),能容納的最多電子數(shù)與n-1層相同,當(dāng)它作為原子的次外層時(shí)。其電子數(shù)比n+1層最多能多10個(gè),則此電子層是()A.K層B.L層C.M層D.N層
9.一種粒子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)與另一種粒子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等,則下列關(guān)于兩種粒子之間的關(guān)系說法錯(cuò)誤的是()
A.它們可能是同位素B.可能是不同分子
C.可能是相同的原子D.可能是一種分子和一種離子10.下列敘述中,正確的是()
A.兩種微粒,若核外電子排布完全相同,則其化學(xué)性質(zhì)一定相同B.凡單原子形成的離子,一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C.兩原子的核外電子排布相同,則一定屬于同種元素D.不存在兩種質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的陽離子和陰離子
11.1~18號(hào)元素中,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)二倍的元素是,原子結(jié)構(gòu)示意圖,能與氧形成的氧化物的化學(xué)式、。
12.各題中的物質(zhì)均由核電荷數(shù)為1~10的元素組成,按要求填寫化學(xué)式⑴只有兩個(gè)原子核和兩個(gè)電子組成的分子是
⑵最外層分別為4個(gè)和6個(gè)電子的原子形成的化合物是⑶最外層有5個(gè)電子的原子所形成的氫化物⑷由3個(gè)原子組成的電子總數(shù)為10的化合物是
⑸離子化合物AB中陰陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,則化合物AB是
13.A+、B-、C、D四種微粒中均有氫原子,且電子總數(shù)均為10個(gè)。溶液中的A+和B-在加熱時(shí)相互反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為C和D。則A+為,B-為C和D為、。
物質(zhì)的量
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.初步理解摩爾的意義,了解物質(zhì)的微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系,了解摩爾質(zhì)量與式量的聯(lián)系與區(qū)別,并能較熟練地進(jìn)行摩爾質(zhì)量的計(jì)算。
2.了解引進(jìn)摩爾這一單位的重要性和必要性,懂得阿伏加德羅常數(shù)的涵義!局、難點(diǎn)】
1.對(duì)摩爾概念的內(nèi)涵的理解;2.運(yùn)用摩爾進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。一、物質(zhì)的量(n)
1、物質(zhì)的量是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一。
2、用物質(zhì)的量可以衡量組成該物質(zhì)的基本單元(即微觀粒子群)的數(shù)目的多少,它的單位是摩爾,即一個(gè)微觀粒子群為1摩爾。
3、摩爾是物質(zhì)的量的單位。摩爾是國際單位制中七個(gè)基本單位之一,它的符號(hào)是mol。4、—物質(zhì)的量‖是以摩爾為單位來計(jì)量物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)微粒數(shù)的物理量。
5、摩爾的量度對(duì)象是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒(如分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等)或它們的特定組合。如1molCaCl2可以說含1molCa2+,2molCl-或3mol陰陽離子,或含54mol質(zhì)子,54mol電子。摩爾不能量度宏觀物質(zhì),如果說—1mol氫‖就違反了使用準(zhǔn)則,因?yàn)闅涫窃孛Q,不是微粒名稱,也不是微粒的符號(hào)或化學(xué)式。
6、使用摩爾時(shí)必須指明物質(zhì)微粒的名稱或符號(hào)或化學(xué)式或符號(hào)的特定組合。二、阿伏加德羅常數(shù)(NA):
1、定義值(標(biāo)準(zhǔn)):以0.012kg(即12克)碳-12原子的數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn);1摩任何物質(zhì)的指定微粒所含的指定微粒數(shù)目都是阿伏加德羅常數(shù)個(gè)。
2、近似值(測定值):經(jīng)過科學(xué)測定,阿伏加德羅常數(shù)的近似值一般取6.02×1023,單位是mol-1,用符號(hào)NA表示。三、摩爾質(zhì)量(M):
1、定義:1mol某微粒的質(zhì)量。2、定義公式:,
3、摩爾質(zhì)量的單位:克/摩。4、數(shù)值:某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的原子量、分子量或化學(xué)式式量。⑤注意:摩爾質(zhì)量有單位,是克/摩,而原子量、分子量或化學(xué)式的式量無單位。四、有關(guān)計(jì)算
1、同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒之間的換算方法,×M×NA質(zhì)量物質(zhì)的量微粒m÷Mn÷NAN
M---摩爾質(zhì)量NA---阿伏加德羅常數(shù)
2、同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒數(shù)之間的換算。
×M×NA質(zhì)量物質(zhì)的量微粒m÷Mn÷NAN
M---摩爾質(zhì)量NA---阿伏加德羅常數(shù)
3、不同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒之間的換算。微粒數(shù)之比==物質(zhì)的量之比
4、有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。
⑴化學(xué)方程式系數(shù)比==物質(zhì)的量之比==微粒數(shù)之比⑵.只要上下單位一致,左右關(guān)系對(duì)應(yīng),則可列比例式計(jì)算[疑難解析]易混淆的概念辨析
1、物質(zhì)的量與摩爾:—物質(zhì)的量‖是用來計(jì)量物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)微粒數(shù)的物理量;摩爾是物質(zhì)的
量的單位。
2、摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量:
摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,它是一個(gè)有單位的量,單位為gmol-1
;相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量是一個(gè)相對(duì)質(zhì)量,沒有單位。摩爾質(zhì)量與其相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值相同。
3、質(zhì)量與摩爾質(zhì)量:質(zhì)量是SI制中7個(gè)基本物理量之一,其單位是kg;摩爾質(zhì)量是1摩
-爾物質(zhì)的質(zhì)量,其單位是gmol1;二者可通過物質(zhì)的量建立聯(lián)系!灸M試題】
1、計(jì)算下列物質(zhì)的微粒數(shù)或物質(zhì)的量⑴0.5molH2中的氫分子數(shù)⑵1mol中的氯離子數(shù)⑶1mol中的氧原子數(shù)⑷1.204×1024個(gè)水分子的物質(zhì)的量2、計(jì)算下列物質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量⑴9.8gH2SO4的物質(zhì)的量⑵5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量⑶0.25molCaCO3的質(zhì)量⑷2.0molH2O的質(zhì)量3、483gNa2SO410H2O中所含的Na+和SO42-的物質(zhì)的量各是多少?所含水分子的數(shù)目是多少?
氣體摩爾體積
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.使學(xué)生正確理解和掌握氣體摩爾體積的概念,學(xué)會(huì)有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。2.通過氣體摩爾體積及其有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析推理、解題歸納的能力!局亍㈦y點(diǎn)】氣體摩爾體積的概念以及有關(guān)的計(jì)算。【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
一、決定物質(zhì)的體積大小的因素主要決定于1mol固體或液體的體積微粒的大小決定于決定于1mol物質(zhì)的體積體積微粒的多少微粒間的距離1mol氣體物質(zhì)的體積主要決定于二、氣體摩爾體積1、定義:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體(純凈的和不純凈)的體積約為22.4L。
這個(gè)體積叫做氣體摩爾體積。單位:L/mol。2、注意以下幾點(diǎn)
⑴氣體在不同狀況下,氣體摩爾體積不同,氣體摩爾體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。
⑵在溫度為0℃,壓強(qiáng)為101Kpa下,此時(shí)氣體的摩爾體積約為22.4L/mol也就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。
⑶氣體摩爾體積僅僅是針對(duì)氣體(混合氣體)而言。
⑷氣體的體積,在同溫同壓下氣體的微粒數(shù)目有關(guān),而與氣體分子的種類無關(guān)所以,討論氣體的摩爾體積時(shí)必需在一定條件下討論才有意義。結(jié)論:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L
四要素:
①狀態(tài):氣體②狀況:標(biāo)準(zhǔn)狀況③定量:1mol④數(shù)值:22.4L
3、物質(zhì)的量和氣體摩爾體積之間又有什么關(guān)系呢?×M×NA質(zhì)量物質(zhì)的量微粒m÷Mn÷NAN有×÷聯(lián)22.4L/mol22.4L/mol系嗎?氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)三、阿伏加德羅定律:在同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)推論1:同溫同壓任何氣體體積比等于其物質(zhì)的量比
V1n1V2n2推論2:同溫同壓任何氣體密度比等于其摩爾質(zhì)量(式量)之比
1M12M2推論3:同溫同壓等質(zhì)量的任何氣體,密度之比等于其物質(zhì)的量(體積)的反比
1V21n2
2V1n1推論4:同溫同體積的任何氣體,壓強(qiáng)之比一定等于其物質(zhì)的量之比
P1n1P2n2四.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度的計(jì)算
根據(jù)初中所學(xué)知識(shí),密度=質(zhì)量÷體積,下面我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)狀況下1mol某氣體,則該氣體的質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量,體積在數(shù)值上等于摩爾體積,所以可得如下計(jì)算公式:
-1-1-1
標(biāo)況下氣體的密度(gL)=氣體的摩爾質(zhì)量(gmol)÷標(biāo)況下氣體的摩爾體積(Lmol)。【例題精選】:例1:設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說法正確的是()A.標(biāo)況下,任何氣體的摩爾體積都是22.4L。B.標(biāo)況下,NA個(gè)水分子所占的體積約為22.4L。
C.11.2LCO2中含11NA個(gè)電子。D.101kPa、4℃時(shí)18mL水和202kPa,27℃時(shí)32gO2所含分子數(shù)均為1NA。分析:要正確解答這類題,必須準(zhǔn)確掌握有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延。A中任何氣體摩爾體積都應(yīng)約是22.4L/mol,不正確。B中氣體摩爾體積研究的對(duì)象是氣體,而水是液態(tài),所以不正確。C中缺—條件‖,因此無法確定11.2L氣體物質(zhì)的量,也就無法計(jì)算其電子數(shù)。D中,18mL水在101kPa、4℃時(shí)恰好是18g,為1mol水,含水分子數(shù)為1NA,而32gO2也是1molO2,也含1NA個(gè)O2分子且不受溫度、壓強(qiáng)的影響,所以正確。答案:D。例2:在同溫、同壓下,氧氣(O2)和臭氧(O3)的體積比為3∶2,分別求出它們物質(zhì)的量之比,分子數(shù)之比,質(zhì)量之比,密度之比和原子個(gè)數(shù)比。分析:根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論:
同T、同P時(shí),任何兩氣體
V1n1分子個(gè)數(shù)比。V2n2解:O2O3已知:體積比3∶2求:物質(zhì)的量比3∶2分子個(gè)數(shù)比3∶2所含原子個(gè)數(shù)比3×2∶2×3=1∶1質(zhì)量比3×32∶2×48=1∶1(提示:O2式量=32,O3式量=48)
13m(提示:)
v密度比
∶1=2∶32例3:在相同條件下,3LH2和2LCO2混合,混合氣體的平均密度是相同條件下氧氣密度的多少倍?分析:根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論可知:同T、同P下的任何兩氣體:
(1)
M11M22(2)
V1n1V2n2解:(1)求混合氣的平均式量:H2的式量=2H2的摩爾質(zhì)量=2g/molCO2的式量=44CO2的摩爾質(zhì)量=44g/mol
又已知V:V3:2HCO22
n:n3:2HCO222g/mol3mol44g/mol2mol則:M18.8g/mol混氣3mol2mol混氣平均式量18.8O的式量322
(2)根據(jù)式量之比求密度比(即相對(duì)密度)
8.8混1混氣M0.59(倍)M32OO22答:H2和CO2組成的混合氣的平均密度是氧氣密度的0.59倍。例4:標(biāo)況下,向10L由H2、CO2、CO、N2組成的混合氣體中通入6LO2,用電火花引燃,使之充分反應(yīng)后,測得氣體體積為7.5L,將這些氣體通過盛有過量NaOH溶液的洗氣瓶,氣體體積變?yōu)?L,這2L氣體的密度是相同狀況下H2密度的15.5倍。求原混合氣體中各種氣體的體積。(以上數(shù)據(jù)均在標(biāo)況下測得)分析:在H2、CO2、CO和N2中,只有H2和CO能與O2反應(yīng)。反應(yīng)后O2剩余,用最大值法,可檢驗(yàn)出O2過量,因此2L氣體中含有N2和O2。由平均分子量可以求出其中N2和O2體積,根據(jù)消耗的O2體積,可求出H2與CO總體積,從而求出起始CO2體積。再根據(jù)CO2總量,可求出CO體積,最后得出H2體積。解:(1)最大值法判斷出O2過量。設(shè)10L氣體全部是H2或全部是CO則根據(jù)2H2+O2→2H2O2CO+O2=2CO22L1L2L1L10L5L∴原混合氣中CO體積為5L。則原混合氣中含H2體積為:9L-5L=4L。答:原混合氣體中H2:4L,CO2:0.5L,CO:5L,N2:0.5L。【模擬試題】:一、選擇題:
1、阿佛加德羅定律能夠成立的本質(zhì)原因是在一定溫度和壓強(qiáng)下()A.氣體體積的大小只隨分子數(shù)的多少而變化B.不同氣體分子的大小幾乎相等C.不同氣體分子間的平均距離幾乎相等D.氣體分子間的平均距離與分子本身的大小成正比2、在標(biāo)況下,下列氣體含有的分子數(shù)最多的是()A.36.5gHClB.22.4LO2C.4gH2D.0.5molSO23、在1.01×105Pa,20℃時(shí),下列氣體各2.8L,其質(zhì)量最大的是()A.N2B.Cl2C.NH3D.SO2
4、在同溫、同壓下、A容器中的H2與B容器中的NH3所含原子總數(shù)相等,則A與B的體積之比為()A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.3∶2
5、400ml某氣體的質(zhì)量是同溫、同壓下同體積H2質(zhì)量的23倍,則該氣體的式量為()A.23B.46C.11.5D.5.756、同溫同壓下,50ml氣體A2和100ml氣體B2化合生成50ml氣體C,則C的化學(xué)式為()A.AB2B.A2BC.A2B4D.AB7、某金屬0.1mol跟足量鹽酸反應(yīng),得標(biāo)況下H23.36L,則金屬的化合價(jià)為()A.+1B.+2C.+3D.+48、同溫同壓下,等質(zhì)量的SO2與CO2相比較,下列敘述正確的()A.密度之比為16∶11B.密度之比為11∶16C.體積之比為1∶1D.體積之比為11∶169、下列各組物質(zhì)中,摩爾質(zhì)量相同的是()A.1gCH4與標(biāo)況下1LN2B.同溫同壓下,等體積CO2與H2
C.3molO2與2molO3D.1L標(biāo)況下的CO與1gN210、設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是()A.20℃時(shí),28gN2所含的原子數(shù)為2NA個(gè)B.標(biāo)況下,0.5NA個(gè)水分子所占體積約為11.2LC.CH4的摩摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于NA個(gè)甲烷分子的質(zhì)量之和D.1gCO與1gCO2所含碳原子數(shù)之比為1∶111、關(guān)于agH2和bgHe,下列說法正確的是()A.同溫同壓下,H2與He的體積比為a∶2bB.同溫同壓下,若a=b,則H2與He的物質(zhì)的量之比為2∶1C.體積相同時(shí),He的質(zhì)量一定大于H2的質(zhì)量D.同溫同壓下,若二者物質(zhì)的量相同,其體積也相同
12、欲使3LCO與H2的混合氣體完全燃燒,所需O2的體積在同溫同壓時(shí)為()A.1LB.1.5LC.3LD.無法確定
13、24mlH2和O2的混合氣體,點(diǎn)燃充分反應(yīng)后,再恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng),剩余氣體3ml,則原混合氣體中H2與O2的分子個(gè)數(shù)比可能為()A.1∶16B.16∶1C.17∶7D.7∶5
14、A氣體的摩爾質(zhì)量是B氣體的n倍,同溫同壓下同體積的B氣體的質(zhì)量是空氣質(zhì)量的m倍,則A的化學(xué)式式量為()
A.mn
B.29mn
C.
29mnD.
29nm15、在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣,通過電火花,使這三種氣體恰好反應(yīng),冷卻得到的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.9%,則容器內(nèi)H2、O2、Cl2的體積比為()A.9∶4∶1B.8∶2∶4C.11∶5∶1D.9∶4∶2二、填空題:16、在相同狀況下,gO2與1.4gN2所占的體積比為4∶1。
17、在標(biāo)況下,一個(gè)裝滿Cl2的容器為74.6g,若裝滿N2,則質(zhì)量為66g,則此容器的容積為
L。
18.0.1molO2約含有個(gè)氧原子,約含有個(gè)質(zhì)子,它可與g鎂完全反應(yīng),此時(shí)可獲得mol電子。19.阿伏加德羅常數(shù)為NA,若已知R元素的原子質(zhì)量為mkg,則R元素的相對(duì)原子質(zhì)量是。若已知Y元素的相對(duì)原子質(zhì)量為M,則該原子的實(shí)際質(zhì)量為g。20.含有相同數(shù)目氧原子的CO和CO2,它們的質(zhì)量之比是,物質(zhì)的量之比是。
21.在一密閉容器中加入3LCO,6LCO2,3LN2和1LNO,則此混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為。
三、計(jì)算題:
22、標(biāo)況下,一個(gè)裝滿Cl2的容器為74.6g,若裝滿N2,則質(zhì)量為66g,則此容器的容積為多少升?
23、取A、B、C三種金屬各0.1mol,分別與足量鹽酸反應(yīng),共得H26.72L(標(biāo)況下),其中B和C產(chǎn)生H2的體積比為2∶1,B和C產(chǎn)生H2之和與A產(chǎn)生的H2體積相等。求A、B、C的化合價(jià)各是多少?
第三節(jié)物質(zhì)的量濃度
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.正確理解和掌握物質(zhì)的量濃度的概念,學(xué)會(huì)有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。2.通過物質(zhì)的量濃度及其有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)分析推理、解題歸納的能力!局亍㈦y點(diǎn)】:物質(zhì)的量濃度的概念以及有關(guān)的計(jì)算!緦W(xué)習(xí)內(nèi)容】:
一.物質(zhì)的量濃度
1.概念:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫
做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。用CB表示。
單位:mol/L表達(dá)式:CB=nB/V
例1、判斷下列說法是否正確?
(1)1L水溶解了22.4LHCl,C=1molL-1?(錯(cuò),溶液體積不為1L,物質(zhì)的量不一定是1mol)
(2)160g膽礬溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(錯(cuò),溶質(zhì)物質(zhì)的量小于1mol)(3)74gCa(OH)2溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(錯(cuò),Ca(OH)2微溶)
例2、標(biāo)況下,盛滿HCl燒瓶與用排空氣法收集的HCl(VHCl占75%)燒瓶例置于水中,其物質(zhì)的量濃度關(guān)系?(相等,均等于
2.溶液的物質(zhì)的量濃度系:
1)22.4與溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω及溶液密度ρ(gcm-3)之間的關(guān)
3.一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)配制步驟:①計(jì)算所需溶質(zhì)的量
②③溶解或稀釋:注意冷卻或升溫至室溫④移液:把燒杯液體引流入容量瓶。
⑤洗滌:洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,洗滌液一并移入容量瓶。⑥定容:向容量瓶中注入蒸餾水至距離刻度線2~3cm處改用膠頭滴管滴蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線正好相切。
⑦搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。⑧裝瓶:
(2)使用的儀器:
托盤天平或量筒(滴定管)、燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙等。(3)重點(diǎn)注意事項(xiàng):
①容量瓶使用之前一定要檢查瓶塞是否漏水;
②配制一定體積的溶液時(shí),選用容量瓶的規(guī)格必須與要配制的溶液的體積相同;③不能把溶質(zhì)直接放入容量瓶中溶解或稀釋;④溶解時(shí)放熱的必須冷卻至室溫后才能移液;
⑤定容后,經(jīng)反復(fù)顛倒,搖勻后會(huì)出現(xiàn)容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,這時(shí)不能再向容量瓶中加入蒸餾水。因?yàn)槎ㄈ莺笠后w的體積剛好為容量瓶標(biāo)定容積。上述情況的出現(xiàn)主要是部分溶液在潤濕容量瓶磨口時(shí)有所損失;
⑥如果加水定容時(shí)超過了刻度線,不能將超出部分再吸走,必須重新配制。(4)實(shí)驗(yàn)誤差分析:
實(shí)驗(yàn)過程中的錯(cuò)誤操作會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤差:使所配溶液的物質(zhì)的量濃度偏高的主要原因
①天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或已銹蝕。使所稱溶質(zhì)的質(zhì)量偏高,物質(zhì)的量濃度偏大②調(diào)整天平零點(diǎn)時(shí),沒調(diào)平,指針向左偏轉(zhuǎn)(同①)。③用量筒量取液體時(shí)仰視讀數(shù)(使所取液體體積偏大)。
④把量筒中殘留的液體用蒸餾水洗出倒入燒杯中(使所量液體體積偏大)。⑤把高于20℃的液體轉(zhuǎn)移進(jìn)容量瓶中(使所量液體體積小于容量瓶所標(biāo)注的液體的體積)。⑥定容時(shí),俯視容量瓶刻度線(使液體體積偏。J顾淙芤旱奈镔|(zhì)的量濃度偏低的主要原因
①稱量時(shí),物碼倒置,并動(dòng)用游碼(使所稱溶質(zhì)的質(zhì)量偏低,物質(zhì)的量偏。。②調(diào)整天平零點(diǎn)時(shí),沒調(diào)平,指針向右偏轉(zhuǎn)(同①)。③用量筒量取液體時(shí)俯視讀數(shù)(使所取液體體積偏小)。
④沒洗滌燒杯和玻璃棒或洗滌液沒移入容量瓶中(使溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少)。⑤定容時(shí),仰視容量瓶刻度線(使溶液體積偏大)。
⑥定容加水時(shí),不慎超過了刻度線,又將超出部分吸出(使溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少)。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響的操作
①使用蒸餾水洗滌后未干燥的小燒杯溶解溶質(zhì)。②配溶液用的容量瓶用蒸餾水洗滌后未經(jīng)干燥。(5)實(shí)驗(yàn)思考題:
①怎樣稱量NaOH固體?
②配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),若取用5mL濃鹽酸,常用10mL量筒而不用100mL量筒,為什么?【提示】
①因NaOH固體易潮解,且有腐蝕性,必須用帶蓋的稱量瓶或小燒杯快速稱量,稱量過程中時(shí)間越長,吸水越多,誤差越大,若直接在紙上稱NaOH,則有損失且易腐蝕托盤。②為了減少誤差。因?yàn)?00mL量筒讀數(shù)誤差較大,且傾出液體后,內(nèi)壁殘留液體較多。[重點(diǎn)歸納]物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算
1、關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。計(jì)算時(shí)運(yùn)用的基本公式是:
溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度兩濃度基本公式的換算關(guān)系:定義表達(dá)式溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量濃度用溶質(zhì)的質(zhì)量占溶液質(zhì)量的以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成百分比表示的濃度的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。特點(diǎn)溶液的質(zhì)量相同,溶質(zhì)的質(zhì)量溶液體積相同,物質(zhì)的量濃度也相同的任何溶液里,含有分?jǐn)?shù)也相同的任何溶液里,含溶質(zhì)的物質(zhì)的量都相同,但是溶質(zhì)的質(zhì)量不同。有溶質(zhì)的質(zhì)量都相同,但是溶質(zhì)的物質(zhì)的量不相同。實(shí)例某溶液的濃度為10%,指在某溶液物質(zhì)的量濃度為10mol/L,指在1L溶液中,含有溶100g溶液中,含有溶質(zhì)10g。質(zhì)10mol。換算關(guān)系3、一定物質(zhì)的量濃度的稀釋計(jì)算。
濃、稀溶液運(yùn)算的基本公式是:
[例題解析]
1、注意溶質(zhì)是什么
溶液中的溶質(zhì)是什么,是運(yùn)用物質(zhì)的量濃度表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算時(shí)首先要考慮的,對(duì)有些特殊情況,如SO3、CuSO45H2O等溶于水后所得溶質(zhì)及氨水中溶質(zhì)是什么等,要注意辨別
。例1:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用一定量的水吸收氨氣后制得物質(zhì)的量濃度為12.0molL1、密度為0.915gmL1的氨水。試計(jì)算1體積水吸收多少體積的氨氣可制得上述氨水。(本題中氨的相對(duì)分子質(zhì)量為17.0,水的密度為1.0gmL1)
解析:很多同學(xué)認(rèn)為氨水中的溶質(zhì)為NH3H2O,導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)。其實(shí),我們習(xí)慣認(rèn)為氨水中的溶質(zhì)為NH3。設(shè)水的體積為1L,根據(jù)物質(zhì)的量濃度表達(dá)式可得:
V(NH3)122.4Lmol12.0molL1
V(NH3)17.0gmol1103mL1.0gmL1122.4Lmol解得V(NH3)378L,故1體積水吸收378體積的氨氣可制得上述氨水。
2、注意溶液的體積
主要注意兩點(diǎn):一是不能用水的體積代替溶液的體積;二是當(dāng)題設(shè)未給出溶液的密度時(shí),可將各溶液(一般為稀溶液)的體積相加(如溶液混合、稀釋),認(rèn)為其和為溶液的總體積;當(dāng)給出密度后則需通過密度進(jìn)行換算求溶液的體積。
例2:在100g濃度為18molL1、密度為gmL1的濃硫酸中加入一定量的水稀釋成
103mLL10.915gmL19molL1的硫酸,則加入水的體積()
A.小于100mLC.大于100mL
B.等于100mL
100D.等于mL
解析:一些同學(xué)未考慮濃硫酸加水稀釋后,溶液的密度會(huì)發(fā)生變化(減小),而直接將
100100x1溶液和水的質(zhì)量加和求體積。設(shè)加入水的體積為xmL,則18,解得9x=100,導(dǎo)致錯(cuò)選B項(xiàng)。
設(shè)加入水的體積為ymL,由c1V1c2V2得:
18100y100201*,化簡得濃1,即y解標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的體積為560L,即所得到氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
560L122.4Lmol×100%=29.8%。w560L1000g17gmol122.4Lmol1(2)可用不同公式解答:
17gmol1c1000w29.8%1。1000mLL10.91gmL116.0molL1M17gmol(3)要注意將mL轉(zhuǎn)化為L。根據(jù)公式c1V1c2V2,解得c20.16molL1。4、注意溶解度的影響
第一,物質(zhì)的量濃度適合于表示不飽和及飽和溶液中溶質(zhì)與溶劑的關(guān)系,不適合于過飽和溶液(溶質(zhì)未溶解完全);第二,注意一些典型問題,如Ca(OH)2的溶解度情況及氣體物質(zhì)在溶液中的溶解問題等。
例4:將12.6g無水亞硫酸鈉固體加入100mL8molL1的硫酸中以制取SO2氣體,反應(yīng)完全后,若溶液中+4價(jià)硫元素的物質(zhì)的量濃度為0.2molL1,假定溶液的體積不變,忽略溶液及導(dǎo)管中的氣體體積。求:(1)溶液中硫元素的質(zhì)量。(2)收集到SO2氣體的體積。(3)溶液中Na和H的物質(zhì)的量濃度(不考慮弱電解質(zhì)的電離)。
解析:本題涉及SO2氣體在溶液中的溶解問題,只有SO2在水中溶解量達(dá)到飽和后,才有氣體逸出,因此,在計(jì)算收集到的氣體體積時(shí)要減除溶解量。根據(jù)題意有以下關(guān)系量:
Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O
0.1mol0.8mol(過量)0.02mol(溶解量)(1)m(S)(0.8mol0.02mol)32gmol126.24g。(2)V(SO2)(0.1mol0.02mol)22.4Lmol11.792L。(3)c(Na)20.1mol0.7mol2molL1,c(H)214molL1。0.1L0.1L5、注意密度變化規(guī)律
在溶液混合和溶液稀釋等問題中,在注意溶液體積變化的同時(shí),還要考慮溶液密度的變化對(duì)溶液物質(zhì)的量濃度的影響。如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽等溶液的密度隨濃度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度隨濃度增大而減小。
例5:若以w1和w2分別表示濃度為amolL1和bmolL1氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且知2a=b,則下列推斷正確的是(氨水的密度比純水小)()
A.2w1w2
B.2w2w1
C.w22w1
D.w1w22w1
解析:設(shè)溶液的體積為VL,密度為gmL1,溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mgmol1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為cmolL1。根據(jù)溶液物質(zhì)的量濃度的表達(dá)方式不同,但其溶質(zhì)的量不變,有VL×103mLL1gmL1w13w,即。VLcmolLc101MMgmol依題意有a1031w1w,b10322,因2a=b,所以有21w12w2,又由于氨水的密1717度比純水小,且濃度越大,密度越小,即21,代入上式w22w1。故答案為C項(xiàng)。6、注意實(shí)驗(yàn)情景
在計(jì)算溶液配制或溶液稀釋等問題中溶液物質(zhì)的量濃度時(shí),一要注意不能把水的體積當(dāng)作溶液的體積;二是在配制溶液時(shí),要注意容量瓶規(guī)格與實(shí)際配制溶液體積的關(guān)系。
例6:實(shí)驗(yàn)室需用480mL0.1molL1的硫酸銅溶液,現(xiàn)選取500mL容量瓶進(jìn)行配制,以下操作正確的是()
A.稱取7.68g硫酸銅,加入500mL水
B.稱取12.0g膽礬配成500mL溶液C.稱取8.0g硫酸銅,加入500mL水D.稱取12.5g膽礬配成500mL溶液解析:一些同學(xué)通過
計(jì)算,得溶質(zhì)的質(zhì)量
m(CuSO4)0.1molL10.48L160gmol1
7.68g,選A項(xiàng);也有一些同學(xué)選C項(xiàng),這里包含兩個(gè)錯(cuò)誤:一是用500mL容量瓶
進(jìn)行配制時(shí),溶質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)滿足500mL容量瓶的需求;二是錯(cuò)把溶劑的體積當(dāng)作溶液的體積,正確情況應(yīng)該是“稱取8.0g硫酸銅(或12.5g膽礬),加水至500mL!惫蚀鸢笧镈項(xiàng)。
7、注意物質(zhì)與其組成微粒的關(guān)系物質(zhì)與其組成微粒的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系可以通過電離方程式進(jìn)行分析。組成微粒的某量=對(duì)應(yīng)物質(zhì)的某量×物質(zhì)組成中該微粒的數(shù)目。此類問題在近幾年高考中出現(xiàn)頻率較高,需引起注意。
例7:今有300mL0.1molL1Na2SO4溶液、200mL0.1molL1MgSO4溶液和
100mL0.1molL1Al2(SO4)3溶液,這三種溶液中SO24的濃度之比為()
A.1:1:1B.3:2:1C.3:2:3D.1:1:3
解析:本題易錯(cuò)選A項(xiàng)或C項(xiàng),錯(cuò)選A項(xiàng)是對(duì)物質(zhì)與其組成微粒的關(guān)系把握不準(zhǔn)造成的;錯(cuò)選C項(xiàng)是因?yàn)閷忣}不仔細(xì),有些同學(xué)看到濃度、體積就想到求物質(zhì)的量,將題設(shè)數(shù)
據(jù)分別相乘,再比較得到C項(xiàng),而未細(xì)看題目要求。本題是要計(jì)算SO24的濃度之比,審題
仔細(xì)后,很容易得到答案為D項(xiàng)。
【模擬試題】
1.取100mL0.3mol/L和300mL0.25mol/L的硫酸溶液,混合后稀釋到500mL,則得到的混合溶液中H離子的物質(zhì)的量濃度為()
A.0.21mol/LB.0.56mol/LC.0.42mol/LD.0.26mol/L
2.已知1.0L鹽酸和硫酸的混合液中含有0.1mol的Cl和0.2molSO4,則此溶液中H離子的濃度為()
A.0.1mol/LB.0.2mol/LC.0.5mol/LD.1mol/L
3.某Al2(SO4)3溶液VmL中含有agAl,取出V/4mL溶液稀釋成4VmL后,SO4的物質(zhì)的量濃度為()A.125a/54VmolLB.125a/36VmolLC.125a/18VmolLD.125a/VmolL4.已知25%氨水的密度為0.91g.cm,5%氨水的密度為0.98g.cm,若將上述兩溶液等體積混合,所得氨水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.無法估算
5.某溫度下,將150mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%的硝酸鈉溶液中加100g水稀釋,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?1%,求原溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?
6.實(shí)驗(yàn)室使用的濃鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為36.5%,密度為1.19gcm3。若要配制該濃度的鹽
--3-3-1-1-1-13+2--2-+
+酸1.00L,需多少升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體溶解在其中?
7.為測定苛性鉀(KOH)的純度,取樣品0.5600g溶于水配制成1L溶液,取此溶液25.00mL,用去0.0050mol/LH2SO4溶液24.00mL,恰好反應(yīng)完全,則苛性鉀的純度為(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))多少?
8.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的aL氯化氫氣體溶于1000克水中,得到鹽酸的密度為bg/ml,則該鹽酸的物質(zhì)的量的濃度是多少?
9.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將盛滿氯化氫氣體的試管倒置于水中,當(dāng)試管中充滿水時(shí)立刻取出,則此時(shí)試管中溶液的物質(zhì)的量濃度約為多少?10.常溫下,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的NaCl溶液20g與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%的NaCl溶液30g混合,
3得到密度為1.15g/cm的混合液。計(jì)算(1)該混合溶液中氯化鈉的物質(zhì)的量濃度
(2)在1000g水中溶解多少molNaCl,才能使其物質(zhì)的量濃度恰好與上述混合液的物質(zhì)的
量濃度相等?
物質(zhì)的量小結(jié)
一.以物質(zhì)的量為核心的換算關(guān)系
(1)NA、M、Vm、C四個(gè)定義式的含義及相互換算關(guān)系:
(2)與物質(zhì)的量有關(guān)的物理量知識(shí)總結(jié)
二、四個(gè)定義公式:1、NA=N(B)÷n(B)例1、m克NH3含有a個(gè)氫原子,求阿佛加德羅常數(shù)
2、M(B)=m(B)÷n(B)例2、m克Na2RO3含有a個(gè)鈉原子,求Na2RO3的摩爾質(zhì)量
3、Vm=V(氣體)÷n(分子)例3、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,m克H2R氣體中含有a個(gè)氫原子,求H2R的摩爾質(zhì)量和體積
3、C(B)=n(B)÷V(溶液)例4、m克Na2CO3溶于V升水中,所得溶液的密度為1.2g/ml。求所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度
例5、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,500mlHCl氣體溶于V升水中,所得溶液的密度為ρg/ml。求所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度
三、一個(gè)定律多個(gè)推論:1、阿佛加德羅定律:
同溫同壓下,相同體積的任何氣體,含有的分子數(shù)相同。2、阿佛加德羅定律的推論:
(1)同溫同壓下,氣體的體積之比等于氣體的分子數(shù)之比,也等于氣體分子的物質(zhì)的量之比
(2)同溫同壓下,氣體的密度之比等于氣體的摩爾質(zhì)量之比(即相對(duì)密度)
(3)同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的分子數(shù)之比,也等于氣體分子的物質(zhì)的量之比
3、對(duì)同一種物質(zhì):
物質(zhì)的質(zhì)量之比=物質(zhì)的量之比=物質(zhì)的分子數(shù)之比4、同溫同壓下,對(duì)同一種氣體物質(zhì):
物質(zhì)的質(zhì)量之比=物質(zhì)的量之比=物質(zhì)的分子數(shù)之比=氣體的體積之比5、對(duì)混合物的計(jì)算:(1)M(混)=m(混)÷n(混)n(混)=m(混)÷M(混)
例6:N2和H2氣按體積比為1:2混合,求該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
(2)Vm=V(混氣體)÷n(混分子總數(shù))V(混氣體)=n(混分子總數(shù)).Vm
例7:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,N2和H2混合氣體的密度為0.67g/L。求該混合氣體中N2和H2的體積比
【模擬試題】
1、設(shè)NA為阿佛加德羅常數(shù),下列說法正確的是()(1)1.6gNH2-離子含有的電子數(shù)為NA
(2)62gNa2O溶于水所得溶液中含O2-NA個(gè)
(3)16g氧氣和16g臭氧含有的原子數(shù)目都是NA(4)18g水所含的電子數(shù)為8NA
(5)22.4L氯氣所含的原子數(shù)為2NA
(6)醋酸的摩爾質(zhì)量與NA個(gè)醋酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等(7)2.3g鈉由原子變?yōu)殡x子時(shí),失電子數(shù)為0.1NA(8)18g重水所含的電子數(shù)為10NA(9)28g氮?dú)馑脑訑?shù)為NA
(10)20℃、1atm時(shí),11.2L氧氣所含的原子數(shù)為NA(11)22.4L氖氣中所含原子數(shù)為NA
(12)標(biāo)況下,VL水含有的氧原子個(gè)數(shù)為(13)4℃時(shí),5.4mL水所含的水分子數(shù)為0.3NA
(14)從任何金屬鹽溶液中沉淀出1mol金屬原子所需的電子數(shù)為NA(15)標(biāo)況下22.4LH2所含的中子數(shù)為2NA(16)2L1mol/LK2SO4溶液中離子總數(shù)為3NA
(17)HCl氣體的摩爾質(zhì)量等于NA個(gè)氯氣分子和NA個(gè)氫氣分子的質(zhì)量之和(18)121gCF2Cl2(氟利昂)所含氯原子數(shù)為2NA
2、三個(gè)容積不相同的密閉容器分別裝滿CO2、O2、N2三種氣體,當(dāng)這些容器內(nèi)的氣體溫度和密度都相同時(shí),這三個(gè)密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)由大到小的順序是()A、P(CO2)>P(N2)>P(O2)B、P(CO2)>P(O2)>P(N2)C、P(N2)>P(O2)>P(CO2)D、P(O2)>P(N2)>P(CO2)3、由CO2、H2、CO組成的混合氣在同溫同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤?這該混合氣中CO2、H2、CO的體積比是()
A、29:8:13B、21:1:14C、13:8:29D、26:16:17
4、甲、乙、丙三種不同濃度的稀H2SO4,分別跟等物質(zhì)的量的Al、KHCO3和K2CO3剛好完全反應(yīng)完全,所耗去甲、乙、丙三種酸的體積比為1:2:3,則甲、乙、丙三種酸物質(zhì)的量濃度之比應(yīng)是()
A、1:1:1B、3:1:2C、6:2:3D、18:3:4
1412
5、由CO和CO組成的混合氣與同溫同壓下空氣(平均相對(duì)分子量為29)的密度相同,則下列關(guān)系正確的是()
1412
A、混合氣中CO和CO的分子數(shù)之比為14:15
1412
B、混合氣中CO和CO的物質(zhì)的量之比為1:1
1412
C、混合氣中CO和CO的質(zhì)量之比為14:15
1412
D、混合氣中CO和CO的密度之比為1:1
146、C是碳的一種同位素原子,NA為阿佛加德羅常數(shù)值,下列說法不正確的是()
14A、1/8molCH4分子所含中子數(shù)為NA
14B、7gC原子形成的石墨中所含質(zhì)子數(shù)為3NA
14C、常溫常壓下,17g甲基(-CH3)所含電子數(shù)為8NA
14D、常溫常壓下,22.4L含C的二氧化碳中分子數(shù)大于NA
7、標(biāo)準(zhǔn)狀況下某種氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏wmg含有b個(gè)分子,則ng該混合氣體在標(biāo)況下所占的體積(L)應(yīng)是(NA為阿佛加德羅常數(shù))()
8、下列敘述正確的是()
A、同溫同壓下,相同體積的物質(zhì),它們的物質(zhì)的量必相等
B、任何條件下,等物質(zhì)的量的乙烯和一氧化碳所含的分子數(shù)必相等C、1L一氧化碳?xì)怏w一定比1L氧氣的質(zhì)量小
+D、等體積、等物質(zhì)的量濃度的強(qiáng)酸中所含的H數(shù)一定相等9、下列說法不正確的是()
23A、硫酸的摩爾質(zhì)量與6.02×10個(gè)磷酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等
2323
B、6.02×10個(gè)氮分子和6.02×10個(gè)氫分子的質(zhì)量比等于14:1
23C、32g氧氣所含的原子數(shù)目為2×6.02×10
23D、常溫常壓下,0.5×6.02×10個(gè)一氧化碳分子所占體積是11.2L10、NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是()A、9g重水所含有的電子數(shù)為5NAB、1molMgCl2中含有離子數(shù)為NA
C、7.1g氯氣與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD、1molC10H22分子中共價(jià)鍵總數(shù)為31NA
11、由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混和物10克,與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升,則混和物中一定含有的金屬是()A、鋅B、鐵C、鋁D、鎂12、將一定質(zhì)量的Mg,Zn,Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng),生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),原混合物的質(zhì)量可能是()
A、2gB、4gC、8gD、10gD、1:2:6
13、下列各組中,兩種氣體的分子數(shù)一定相等的()A、溫度相同、體積相同O2和N2B、質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4C、體積相等、密度相等的CO和C2H4D、壓強(qiáng)相同、體積相同的N2和O2
14、質(zhì)量相等的兩份氣體樣品,一份是CO,另一份是CO2,這兩份氣體樣品中,CO與CO2所含氧原子的原子個(gè)數(shù)之比是()
A、1:2B、1:4C、11:14D、11:28
215、用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO3和HCO3的濃度之比約是()
A、1:3B、1:2C、2:3D、3:2
16、常溫常壓下,某容器真空時(shí)質(zhì)量為201.0g,當(dāng)它盛滿甲烷時(shí)質(zhì)量為203.4g,而盛滿某氣體Y時(shí)質(zhì)量為205.5g,則Y氣體可能是()
A、氧氣B、氮?dú)釩、乙烷D、一氧化氮
17、現(xiàn)有200mLH2SO4和Na2SO4的混合溶液,其中硫酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L,硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L。若要配制硫酸和硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度分別為2mol/L和0.2mol/L的溶液,應(yīng)加入55.8%的硫酸溶液(密度為1.35g/cm3)多少毫升?再加蒸餾水稀釋至多少毫升?
18、100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42的物質(zhì)的量濃度為多少?(對(duì)于濃度不超過1molL-1的稀溶液,混合時(shí)體積變化不大,可以作近似計(jì)算:用原溶液的體積相加得混合后的溶液體積)
-19、在含有Na2SO4和Fe2(SO4)3混合溶液中,測得Na+濃度為1mol/L,SO42的濃度為0.71mol/L,
其中硫酸鐵的物質(zhì)的量濃度為多少?
20、將0.65g鋅加到50ml,濃度為1mol/L的鹽酸中,計(jì)算:(1)S.P.T.下可生成多少毫升氫氣?(2)若反應(yīng)完成后,溶液的體積仍為50ml,這時(shí)溶液中的鋅離子和氫離子的物質(zhì)的量濃度各是多少?
21、在S.P.T.下,某氣體的質(zhì)量是1.825g,將它完全溶于水,制成500mL的某一元酸溶液,將此溶液分成相等的兩份,取其中的一份加入含有雜質(zhì)的碳酸鈉(雜質(zhì)不參加反應(yīng))1.44g,恰好完全反應(yīng),并產(chǎn)生0.28L的氣體(S.P.T.)。試求:(1)碳酸鈉的純度;(2)一元酸溶液的物質(zhì)的量濃度;(3)某氣體的式量。
-氯氣
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)2、理解氯水和漂粉精的消毒原理
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一.氯氣
學(xué)習(xí)元素及化合物知識(shí),首先要明確,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。氯原子最外電子層有7個(gè)電子,決定了它易得1個(gè)電子變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此Cl2具有強(qiáng)氧化性。1.氯氣的化學(xué)性質(zhì)
(1)與金屬反應(yīng),Cl2均作氧化劑,得電子變成Cl離子。金屬都作還原劑失電子。變價(jià)金屬鐵、銅與Cl2反應(yīng)都生成較高價(jià)態(tài)。
2Fe3Cl2點(diǎn)燃2FeCl3還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物(Fe3)
還原產(chǎn)物(Cl)CuCl2點(diǎn)燃CuCl2還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物(Cu2)
還原產(chǎn)物(Cl)(2)與非金屬反應(yīng)
Cl2與非金屬除F、O之外,非金屬均作還原劑被氧化,Cl2作氧化劑被還原。
H2Cl2點(diǎn)燃2HCl2P5Cl2(足量)點(diǎn)燃2PCl5(白色煙霧)2P3Cl2(不足量)點(diǎn)燃2PCl3(3)與水與堿反應(yīng)
Cl2與水的反應(yīng)屬于自氧化還原反應(yīng)中的歧化反應(yīng)。在歧化反應(yīng)中,不僅氧化劑與還原劑是
同一種物質(zhì),還必須是同種元素的中間價(jià)態(tài)物質(zhì)。
011Cl2H2OHClHClO氧化劑還原劑不穩(wěn)定,光照會(huì)分解放出氧氣。HClO還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物
2HClO光照2HClO2
Cl2與堿溶液之間的反應(yīng)也是歧化反應(yīng)。方程式不用記憶。只要用堿去中和Cl2與水反應(yīng)生
成的H就能寫出生成產(chǎn)物。Cl和HClOCl22NaOHNaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O漂白粉
2、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)藥品:濃鹽酸和MnO2;驖恹}酸和KMnO4。(2)反應(yīng)原理:用氧化劑(MnO2或KMnO4)氧化濃鹽酸中的HCl而生成Cl2,發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。
MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O
2KMnO2+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(3)發(fā)生裝置:制取氯氣時(shí)所用的MnO2為固態(tài)粉未,所用的濃鹽酸為液態(tài),且需要在加熱的條件下才能反應(yīng)。故制取氯氣的發(fā)生裝置使用的儀器主要有圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈。(4)收集方法:因氯氣的密度(約3.2g/L)比空氣大,且能溶于水,故可用向上排空氣法收集氯氣。又因?yàn)镃l2難溶于飽和食鹽水,所以也可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣。(5)驗(yàn)滿方法:①因Cl2是黃綠色氣體,可觀察到整個(gè)集氣瓶內(nèi)都已充滿黃綠色氣體,則已收集滿氯氣。②可在集氣瓶口放一濕潤的淀粉碘化鉀試紙,若底紙變藍(lán)則說明集氣瓶內(nèi)已收集滿氯氣。2KI+Cl2==2KCl+I2(I2遇淀粉變藍(lán)色)(6)尾氣的吸收:氯氣不毒,為防止污染,多余的氯氣可用堿溶液來吸收。一般用NaOH溶液吸收多余的氯氣,而不用石灰水吸收,這是因?yàn)镃a(OH)2溶解度小,吸收氯氣的能力小。注意:不能用水吸收多余的氯氣,因?yàn)槁葰獠灰兹苡谒#?)氯氣的凈化:因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性,能揮發(fā)出氯化氫氣,在加熱時(shí)揮發(fā)加劇。因此,用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成的氯氣中;煊新然瘹錃夂退魵。為了得到純凈而又干燥的氯氣應(yīng)將氣體先通入盛有飽和食鹽水或水的洗氣瓶,以除去氯氣中混有的氯化氫氣;再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶,以除去氯氣中混有的水蒸氣。然后再用向上排空氣法收集,便可得到純凈而又干燥的氯氣。由上列敘述可知,在實(shí)驗(yàn)室一套完整的制取氯氣的裝置如下圖所示:
這是實(shí)驗(yàn)室制取氣體的三種典型裝置之一,它適用于固體和液體或液體和液體加熱制取氣體。除制取Cl2外,還可用于制取HCl、HBr等氣體。一套完整的制取氣體的裝置,應(yīng)當(dāng)由四部分組成:
對(duì)于這套制取氣體的裝置,一定要認(rèn)識(shí)各儀器并準(zhǔn)確叫出名稱,還要明確各裝置的作用、原理及注意事項(xiàng)。A分液漏斗,用來往燒瓶中加濃鹽酸B圓底燒瓶,MnO2與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)器。加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)。甲洗氣瓶,內(nèi)盛飽和食鹽水。乙洗氣瓶,內(nèi)盛濃硫酸。丙集氣瓶,收集Cl2,進(jìn)氣管伸入瓶底。丁尾氣吸收裝置,內(nèi)盛NaOH溶液。3.氯氣用途
氯氣的性質(zhì)決定了氯氣的用途。Cl2具有強(qiáng)氧化性,Cl2與H2O反應(yīng)生成的H氧化能ClO力更強(qiáng)。因此Cl2用于殺菌消毒,漂白以及處理工業(yè)上具有還原性物的廢水(含H2S或含酚、氰化物等)。
【知識(shí)詳解】氯水的多重性
(1)新制氯水的成分與長期放置的氯水的成分新制氯水的成分:
Cl2H2OHClHClOHClHClHClOHClO(*H2OHOH)
注:“→”號(hào)式只存在生成物;“”號(hào)式前后物質(zhì)共存。
l、HO、HClO新制氯水的成分為:分子:C(三分子)22離子;H(四離子)、Cl、ClOO、H長期放置的氯水;由于HClO分解,這長期放置的氯水已變成HCl水溶液,Cl2全部反應(yīng)掉,即鹽酸,則所含成分為:HC、l、OHH、O2(2)氯水是一種常見試劑,圍繞氯水而出現(xiàn)的各類問題也較多。因?yàn)槁人煞直容^復(fù)雜,一時(shí)抓不住要點(diǎn),答題時(shí)常感困惑,錯(cuò)誤較多,對(duì)于什么情況下考虛Cl2的性質(zhì),什么情況下考慮HClO的性質(zhì),什么情況下考慮H、Cl的性質(zhì),很多同學(xué)拿不準(zhǔn),下面針對(duì)這個(gè)問題作一分析:
1考慮氯氣的性質(zhì):
新制氯水中存在著大量Cl2分子,Cl2是新制氯水的主要成分,為了方便,有時(shí)實(shí)驗(yàn)室中常用氯水代替Cl2,如將新制氯水滴加到淀粉碘化鉀溶液中和通入Cl2的效果一樣,都是Cl2分子將I氧化成I2使淀粉變藍(lán)。
31Br、FeCl、HSaSO、SO、HSO。類似的還有K,但NCl2KI2KClI222322322l2和HO等與氯水的反應(yīng),C2都參加反應(yīng)。
2考慮HClO的性質(zhì)
HClO表現(xiàn)有三性:見光受熱分解的不穩(wěn)定性、強(qiáng)氧化性及極弱的酸性,出題多考查不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。如不穩(wěn)定性有:將新制氯水光照有何現(xiàn)象?長期放置的氯水跟新制氯水成分有何不同?關(guān)于強(qiáng)氧化性的有:為什么Cl2能用于自來水的消毒?為什么氯水能漂白?為什么將石蕊試液滴加到新制氯水中先變紅后又褪色了?
3考慮H的性質(zhì):
aHCO、CaCO將N等加入到新制氯水中有何現(xiàn)象;要考慮鹽酸電離出的H跟33NaHCO、CaCO等發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體。33NaHCO3HClNaClCO2H2OCaCO32HClCaCl2CO2H2O
再如將石蕊試液滴加到新制氯水中為什么變紅等,需考慮H的性質(zhì)。
4考慮Cl的性質(zhì):
向新制氯水中滴加AgNO3溶液有何現(xiàn)象?這個(gè)問題需考慮Cl的性質(zhì),
AgClAgCl(AgNO3HClAgClHNO3)產(chǎn)生AgCl的白色沉淀。
注意:AgClO不是沉淀。注意:氯水與液氯的區(qū)別含有微粒類別制法保存氯水Cl2HO、Cl、HClO、H、Cl、ClO、OH22液氯混合物把氯水通入水中棕色瓶冷暗處純凈物氯氣經(jīng)加壓或降溫鋼瓶【疑難解答】
aCl、NaClO、NaClO某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到N的混合液,經(jīng)測3aOHlO與ClO3的離子數(shù)之比為1:3,定C則Cl2與N溶液反應(yīng)時(shí)被還原的Cl元素與被氧
化的氯元素的質(zhì)量比為()
A.21:5B.11:3
C.3:1
D.4:1
解析:Cl2與N溶液在加熱的條件下也能歧化為+5價(jià)氯NaClOaOH3和1價(jià)氯。
寫出并配平下列兩個(gè)歧化反應(yīng)方程式:
Cl22NaOHNaClNaClOH2O153Cl26NaOH5NaClNaClO33H2OlO離子數(shù)的3倍,因此要將后邊的方程N(yùn)aClO3電離出的ClO3數(shù)是NaClO電離出的C式系數(shù)擴(kuò)大3倍。
9Cl218NaOH15NaCl3NaClO39H2O
反應(yīng)中被還原的氯元素是指作氧化劑得電子的氯元素,反應(yīng)后必然變成NaCl中的Cl離子。反應(yīng)中被氧化的氯元素是指作還原劑失電子的氯元素,反應(yīng)后必然要變成NaClO(ClO)和N。因此被還原的氯元素與被氧化的氯元素的質(zhì)量比應(yīng)為兩方程式中aClO3(ClO3)。NaCl系數(shù)之和與NaClO與NaClO115):(134):13系數(shù)之和比。(故D為正確選項(xiàng)。【例題分析】
例1.下列有關(guān)氯水的敘述中,正確的是()
l2和HOA.新制氯水中只含C2分子
B.新制氯水能消毒殺菌是因?yàn)槠渲泻蠧l2有毒,能消毒、殺菌C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2D.氯水放置數(shù)天后酸性增強(qiáng)
解析:本題是通過氯水中含有氯氣,以及少量Cl2與H2O反應(yīng)生成的H這一知識(shí)點(diǎn)變ClO換形式進(jìn)行發(fā)散思維。A.新制的氯水中還含有H分子。B.是H殺菌、消毒,而ClOClO不是Cl2分子。C.逸出的氣體應(yīng)為O2;由于氯水放置數(shù)天后H的分解,生成更多的鹽ClO酸,所以酸性增強(qiáng),需要注意的是即使H全部分解,由于氯水的濃度不大,得到的也ClO僅是很稀的鹽酸。答案:D
例2.當(dāng)不慎有大量Cl2逸出周圍空間時(shí),可以用浸有一定濃度某種物質(zhì)的水溶液的毛巾捂住鼻子,該物質(zhì)最適宜采用的是:
aOHBrD.NaClC.KaCA.NB.N2O3
解析:選擇合適的物質(zhì)時(shí)必須同時(shí)比較兩個(gè)方面,一是要能夠吸收氯氣;二是本身無毒無腐蝕性,對(duì)人體無害,同時(shí)吸收氯氣時(shí)的產(chǎn)物也應(yīng)對(duì)人體無害。從以上兩點(diǎn)可以得出(A)NaOH有腐蝕性;(B)NaCl不能吸收氯氣;(C)生成Br2有毒;(D)綜合考慮兩個(gè)方面,NaC2O3可用。答案:D
例3.下列物質(zhì)能使紅墨水褪色的是()A.活性炭
B.二氧化碳
D.酸化了的NaClO溶液
C.NaCl溶液
O和NaCl溶液不能解析:通過比較:活性炭具有吸附作用,吸附色素而使紅墨水褪色;C2使紅墨水褪色;NaClO酸化后有HClO生成,HClO具有漂白性,使紅墨水褪色。答案:D
例4.實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣,主要操作有:(1)將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺(tái)上;
(2)把酒精燈放在鐵架臺(tái)上,根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度、固定鐵圈放好石棉網(wǎng);(3)用藥匙向蒸餾燒瓶中加入M再向分液漏斗中加濃鹽酸,并將導(dǎo)管放入集氣瓶中;nO2,(4)檢查裝置的氣密性;
(5)在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗,連結(jié)好導(dǎo)氣管,最好的實(shí)驗(yàn)操作順序是A.(2)(3)(4)(1)(5)B.(2)(1)(3)(5)(4)C.(2)(1)(5)(4)(3)D.(2)(1)(3)(4)(5)
解析:裝置的安裝順序?yàn)椤坝上露稀,另外需注意的是,加入藥品前檢查裝置的氣密性,則這兩點(diǎn)不難得出選C。答案:C
Cl2混合氣體100mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)例5.今有H,其中一種氣體體積為45mL,另一種氣2、體為55mL。光照使兩種氣體發(fā)生反應(yīng)后,恢復(fù)到標(biāo)態(tài),氣體體積為_________mL。為了證
Cl2有剩余,明反應(yīng)后氣體中H使氣體通過10mL水,并使剩余氣體干燥后恢復(fù)到標(biāo)態(tài),2和若:
(1)剩余_________mL氣體,證明有________剩余,理由是:____________。(2)溶液有_______性質(zhì),證明有____________剩余,理由是:____________。
解析:由H2Cl22HCl,該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,在相同狀況下,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以反應(yīng)后的體積不變?nèi)詾?00mL;使反應(yīng)后的氣體通過水后,氯化氫全部被吸收,如果仍有10mL氣體,說明H2過量,因?yàn)镠2難溶于水,若氯氣過量,溶于水后使溶液有漂白性。
答案:100mL(1)10mLH2H2難溶于水;
(2)漂白性Cl2Cl2與H2O反應(yīng)生成具有漂白性的H。ClO【模擬試題】一.選擇題:
1.經(jīng)氯氣消毒后的自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生明顯的藥品變質(zhì)問題的是()
A.NaOHB.AgNOaOlCl33C.N2S3D.A2.在密閉容器中盛H2、O2、Cl2混合氣體,用電火花使三種氣體恰好完全反應(yīng),冷至室溫得液態(tài)產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.3%,則容器內(nèi)原有H2、O2、Cl2的體積比為()A.6:3:1
B.9:6:1
C.10:6:1D.13:6:1
3.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣,常用排飽和食鹽水的方法收集,原因是()A.可產(chǎn)生更多的氯氣
B.只有飽和食鹽水才能除去HCl雜質(zhì)C.既能除去HCl,又能防止Cl2的溶解D.食鹽水易得到
4.不能用Cl2跟金屬單質(zhì)直接化合制取的物質(zhì)是()。A.AlCl3B.FeCl3C.CuCl2D.FeCl2
5.氯氣通入石灰乳中得漂白粉,其主要成分是C,過量鹽酸a(OH)3CaCl(ClO)nHO22和漂白粉作用生成Cl2的質(zhì)量和漂白粉質(zhì)量之比(可換算為百分比)稱為“有效率”,F(xiàn)有一種漂白粉的“有效氯”為35%,若該漂白粉的組成和上述化學(xué)式相符,則式中n值應(yīng)是()A.6.5B.8C.8.5D.106.下列關(guān)于氯水的敘述,正確的是().
l2和HOA.新制的氯水中只含有C2
B.新制氯水使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2D.氯水放置數(shù)天后,pH將變小
7.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,aL氫氣和氯氣的混合氣體經(jīng)光照反應(yīng)后,所得氣體恰好使bmol完全轉(zhuǎn)化為鹽,那么a與b的關(guān)系不可能是()。NaOHaaaaA.bB.bC.bD.b
22.422.422.411.28.常用氯氣給自來水消毒,某學(xué)生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是()。
A.石蕊B.硝酸銀C.亞硫酸鉀D.氯化鎂9.檢驗(yàn)氯化氫氣體中是否混有Cl2,可采用的方法是()。A.用干燥的藍(lán)色石蕊試紙B.用干燥的有色布條C.將氣體通入硝酸銀溶液D.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙
10.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的試管壁上沾附有M。nOnO2,除去沾附M2可用的試劑是()A.蒸餾水B.氫氧化鉀溶液C.稀鹽酸D.熱的濃鹽酸11.濃鹽酸和次氯酸鈣能發(fā)生如下反應(yīng):
Ca()ClO4HCl(濃)CaClCl2HO2222用貯存很久的漂白粉與濃鹽酸反應(yīng)制得的氯氣中,可能含有的雜質(zhì)氣體是()。(1)CO2(2)HCl(3)H2O(4)O2A.(1)(2)(3)C.(2)(3)
B.(2)(3)(4)
D.(1)(4)
B.次氯酸不穩(wěn)定,見光易分解D.其鹽和弱酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)
12.可以證明次氯酸為弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()。A.次氯酸具有強(qiáng)氧化性C.可與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)
二.加熱某物質(zhì)A生成無色氣體B;往A分解后的固體物質(zhì)中加入濃HO2S4繼續(xù)加熱則生成有刺激性氣味氣體C;加熱MnO2與C的濃的水溶液則生成黃綠色氣體D;氣體E在D中燃燒發(fā)出蒼白色火焰并生成C。
1.寫出A、B、C、D、E物質(zhì)化學(xué)式2.寫出所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
三.常溫下2KMnO416HCl2KCl2MnCl28H2O5Cl2若有36.5%的密度為
3的濃鹽酸20mL,與足量K1.19g/cmMnO4完全反應(yīng)可生成Cl2多少克?
氯化氫
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.了解氯化氫的物理性質(zhì),理解并掌握氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法。
2.了解制取并收集氣體的一般實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)會(huì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本操作。[學(xué)習(xí)內(nèi)容]
一、氯化氫的分子結(jié)構(gòu)
氯化氫分子是由1個(gè)氫原子和1個(gè)氯原子共用一對(duì)電子形成的共價(jià)分子。因氯原子吸引電子能力比氫原子大,故電子對(duì)偏向于氯原子。二、氯化氫的物理性質(zhì)1、無色,有刺激性氣味的氣體。2、極易溶于水。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1體積水約能溶解500體積氯化氫。用氯化氫可做噴泉實(shí)驗(yàn)。氯化氫的水溶液是鹽酸,因此氯化氫在潮濕的空氣中會(huì)形成白霧,這是氯化氫與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成鹽酸的小液滴所致。3、氯化氫的密度比空氣的密度大。三、氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法1、藥品:濃H2SO4和食鹽(固體)。2、反應(yīng)原理:用高沸點(diǎn)酸與低沸點(diǎn)酸的鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來制取低沸點(diǎn)酸;蛘哒f,用難揮發(fā)酸與易揮發(fā)酸的鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)來制取易揮發(fā)酸。濃H2SO4是高沸點(diǎn)酸,難揮發(fā)酸。鹽酸是低沸點(diǎn)酸,易揮發(fā)酸。濃H2SO4與食鹽發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NaCl(固)+H2SO4(濃)微熱NaHSO4+HCl
Na2SO4+HCl(500~600℃)NaHSO4(固)+NaCl(固)Na2SO4+2HCl(500~600℃)2NaCl(固)+H2SO4(濃)加熱加熱注意:①反應(yīng)物的狀態(tài),一定要是NaCl固體與濃H2SO4反應(yīng)才能生成氯化氫,若是NaCl溶液與稀H2SO4則不發(fā)生反應(yīng)。②注意反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響。反應(yīng)物相同,反應(yīng)時(shí)溫度不同,所得產(chǎn)物也可能不同。濃H2SO4與NaCl固體的反應(yīng)中,微熱或不加熱時(shí)生成NaHSO4和HCl氣,加熱到500~600℃時(shí)生成Na2SO4和HCl氣。
3、發(fā)生裝置:實(shí)驗(yàn)室制取氯化氫與制取氯氣時(shí),所用反應(yīng)物的狀態(tài)相同(都是固體與液體),且反應(yīng)時(shí)都需要加熱,因此制取氯化氫與制取Cl2的發(fā)生裝置相同。
4、收集方法:因氯化氫密度比空氣大,且極易溶于水,因此收集HCl氣體只能用向上排空氣法。
5、驗(yàn)滿方法:
①當(dāng)觀察到集氣瓶口有白霧出現(xiàn)時(shí),可證明集氣瓶內(nèi)已收集滿HCl氣體。
②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙放在集氣瓶口附近,若藍(lán)試紙變紅時(shí),證明已收集滿HCl氣體。③將蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口,若有白煙(NH4Cl固體)生成,則證明集氣瓶內(nèi)已收集滿HCl氣體。
6、尾氣吸收:可用水吸收多余的氯化氫氣,但吸收裝置與Cl2的吸收裝置不相同。用水吸收多余的HCl氣體或用水吸收HCl氣制鹽酸時(shí),應(yīng)加一個(gè)倒扣的漏斗,
如下圖中的A所示:
AB這樣,一方面擴(kuò)大了HCl氣體與水的接觸面積,有利用HCl氣體的充分吸收;另一方面,更得要的是可以防止倒吸。因?yàn)槁┒穬?nèi)容積較大,當(dāng)漏斗內(nèi)液面上升時(shí),燒杯中的液面就會(huì)下降,漏斗口便脫離液面,由于重力的作用使漏斗內(nèi)的液體又回落到燒杯內(nèi),從而防止了倒吸。凡極易溶于水的氣體,如HBr、NH3等都可用這種裝置來進(jìn)行吸收。四、氯化氫與鹽酸的比較1、組成:氯化氫是純凈物,只含有一種分子氯化氫分子。鹽酸是氯化氫氣的水溶
-液,是混合物,由H+、Cl、H2O等多種微粒組成。2、狀態(tài):氯化氫在常溫下為氣態(tài)。鹽酸在常溫下為元色液態(tài)。3、導(dǎo)電性:氯化氫無論在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)時(shí)均不能導(dǎo)電。鹽酸中有自由移動(dòng)的離子,因此鹽酸能夠?qū)щ姟?、與石蕊試紙:氯化氫不能使干燥的石蕊試紙變紅,但能使?jié)駶櫟氖镌嚰堊兗t。鹽酸可使石蕊試紙變紅。5、化學(xué)性質(zhì):氯化氫的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在高溫下表現(xiàn)出還原性。例如:
4HCl+O22H2O+Cl2(地康法制Cl2)
500C-
CuCl2鹽酸的化學(xué)性質(zhì)活潑,溶于水氯化氫電離出H+、Cl,故鹽酸具有酸類的通性,H+的氧
-化性及Cl的還原性。例如:HCl+NaOH→NaCl+H2O(酸性)
Zn+2HCl→ZnCl2+H2(氧化性)
MnCl2+2H2O+Cl2MnO2+4HCl(濃)加熱(還原性)
【例題精選】:例1怎樣用化學(xué)方法證明氯酸鉀中含有氯元素?簡述實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象,并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
--
解析:因?yàn)镵ClO3溶于水后發(fā)生電離:KClO3→K++ClO3,所以溶液中并無Cl,向溶液中加入AgNO3溶液也無沉淀產(chǎn)生(AgClO3可溶),無法檢驗(yàn)出氯元素的存在。根據(jù)我們
-掌握的知識(shí),只能先將KClO3分解,使KClO3中的氯元素轉(zhuǎn)化成含Cl的化合物再加以檢驗(yàn)即可證明。答:取少量氯酸鉀固體加MnO2后加熱,充分反應(yīng),待不產(chǎn)生氣體后停止加熱,冷卻后將殘留物溶于水過濾,棄去沉淀物,在濾液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加少量稀HNO3,沉淀不消失,即說明原KClO3中含有氯元素。
2KClO3
2KCl+3O2
KCl+AgNO3→AgCl+KNO3例2如何利用氯酸鉀與二氧化錳的混合物,通過適當(dāng)反應(yīng)來制取氯氣?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。解析:KClO3與MnO2的混合物充分加熱后的殘?jiān)煞譃镵Cl和MnO2,MnO2與濃鹽酸共熱可產(chǎn)生Cl2,但無濃鹽酸,這時(shí)可利用KCl與濃H2SO4反應(yīng)來制取即可達(dá)到目的。答:向KClO3和MnO2混合物充分加熱分解后的殘?jiān)屑尤霛釮2SO4,共熱,即可制出Cl2。
2KClO3
2KCl+3O2
2KCl+H2SO4(濃)MnO2+4HCl
K2SO4+2HClMnCl2+2H2O+Cl2
例3食鹽和足量濃硫酸混和并加強(qiáng)熱,將生成的氣體用100毫升水吸收制成溶液,向該溶液中加足量硝酸銀充分反應(yīng)后,得沉淀28.7g,求食鹽的質(zhì)量。解析:據(jù)題意分析發(fā)生的反應(yīng)首先生成的氣體是氯化氫,溶于水則成鹽酸,向該溶液加AgNO3溶液后生成的沉淀是AgCl,應(yīng)根據(jù)有關(guān)反應(yīng)方程式,利用起始物(食鹽)與最終物(AgCl)之間的質(zhì)量關(guān)系建立關(guān)系式求解,就可將多步反應(yīng)的運(yùn)算轉(zhuǎn)化成一步計(jì)算,可簡化其運(yùn)算過程。解:設(shè)需食鹽的質(zhì)量為x
∵2NaCl+H2SO4(濃)
Na2SO4+2HCl
HCl+AgNO3→AgCl+HNO3∴關(guān)系式NaClHClAgCl58.5143.5x28.7g58.5∶x=143.5∶28.7gx=11.7g答:略【模擬試題】:一、選擇題:
1、氯化氫可以用濃硫酸作用于氯化物來制取,主要是因?yàn)闈饬蛩崾牵ǎ〢強(qiáng)酸B高沸點(diǎn)酸C脫水劑D強(qiáng)氧化劑2、濃硫酸可用來制取氯化氫是因?yàn)樗牵ǎ〢.強(qiáng)酸B.脫水劑C.干燥劑D.難揮發(fā)
3、把二氧化錳和食鹽固體混合后,加入濃硫酸并進(jìn)行加熱,產(chǎn)生的氣體是()A.O2B.Cl2C.HClD.H24、實(shí)驗(yàn)室制取下列各組氣體時(shí),所用氣體發(fā)生裝置相同的是()A.H2和O2B.Cl2和HClC.O2和Cl2D.H2和CO25、下列各氣體中,能用排水法收集的是()A.CO2B.Cl2C.HClD.H26、能與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的是()A.BaCl2B.KClO3C.NaClOD.氯水7、將37%的濃鹽酸加熱蒸發(fā)掉20g水,則鹽酸的濃度()A.不變B.增大C.減小D.無法確定
8、氯化氫和鹽酸的本質(zhì)區(qū)別是()
A.氯化氫是氣體,鹽酸是液體
B.氯化氫不能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變紅,鹽酸能使干燥的石蕊試紙變紅C.氯化氫是非電解質(zhì),鹽酸是電解質(zhì)D.氯化氫是純凈物,鹽酸是電解質(zhì)
9.實(shí)驗(yàn)室欲獲得純凈干燥的氯化氫氣體,應(yīng)將制得的氯化氫通過()
A.水B.濃硫酸C.先水后濃硫酸D.先飽和食鹽水后濃硫酸10、為了除去氯氣中含有少量氯化氫氣體,應(yīng)使氣體通過
A.濃硫酸B.NaOH溶液C.生石灰D.飽和的食鹽水
11、有三種黑色粉末:炭粉、氧化銅粉、二氧化錳粉末,用一種試劑可將它們鑒別,這種試劑是()A.稀硫酸B.濃氫氧化鈉溶液C.濃鹽酸D.稀鹽酸12、結(jié)晶氯化鈣CaCl2xH2O2克投入到過量的硝酸銀溶液中,得沉淀2.62g。則x值等于()A.2B.4C.6D.8
13、實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸和氯化鈉反應(yīng)制取氯化氫氣體。有人設(shè)計(jì)了安裝實(shí)驗(yàn)裝置的四步操作:在燒瓶上裝好分液漏斗、接好導(dǎo)氣管;把酒精燈放在鐵架臺(tái)上,根據(jù)酒精燈火焰的高度確定鐵圈的高度,之后放上石棉網(wǎng);把燒瓶固定在鐵架臺(tái)上,燒瓶中放入食鹽固體,向分液漏斗中加入濃硫酸,并將導(dǎo)管插入集氣瓶中;檢查裝置的氣密性。正確的操作順序是()A.B.C.D.二、填空題:14、干燥的液氯可貯存在鋼瓶里,而一旦液氯中混有水蒸氣則鋼瓶會(huì)很快被腐蝕。這是因?yàn)椤?5、實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的裝置為什么和制氯化氫的裝置相同,檢驗(yàn)Cl2集滿的方法是,檢驗(yàn)HCl氣體集滿的方法是,收集氯化氫氣體時(shí),常用向上排空氣法,因?yàn)槁然瘹。用水吸收氯化氫尾氣時(shí)必須漏斗倒置在水面稍下,因?yàn)。氯化氫氣體易進(jìn)行—噴泉‖實(shí)驗(yàn),可證明氯化氫氣體。
16、有一種無色混合氣體,可能含有NH3、Cl2、CO2、和HCl中的一種和幾種。今做下列實(shí)驗(yàn):①加入AgNO3溶液有白色沉淀;②倒入澄清的石灰水,無混濁現(xiàn)象;③把混合氣體通過少量水后,再通過澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生。試推斷該混合氣體一定含有氣體;一定沒有。
17、今有H2、Cl2混合氣體100mL(標(biāo)況),其中一種氣體體積為45mL,另一氣體體積為55mL。光照使兩種氣體發(fā)生反應(yīng)后恢復(fù)到標(biāo)況,氣體體積為mL.為了證明反應(yīng)后氣體中H2或Cl2有剩余,使氣體通過10mL水,并使剩余氣體干燥后恢復(fù)到標(biāo)況,若:(1)剩余mL氣體,證明有剩余;理由是
(2)溶液有性質(zhì),證明有剩余;理由是。
三、計(jì)算題:18、37%的鹽酸為1.19g/cm3,假設(shè)常溫、常壓下24.45L氯化氫氣體的質(zhì)量是36.5g,這種鹽酸相當(dāng)于1L水中溶解多少升氯化氫?19、有17.75g氯氣與1g氫氣混合點(diǎn)燃爆炸,將生成的氣體通入足量硝酸銀溶液,求生成的沉淀質(zhì)量為多少克?哪種氣體有剩余?剩余多少克?
20.5.85g氯化鈉與足量的濃硫酸及MnO2混和加熱,逸出的氯氣又與過量的氫氣發(fā)生爆炸反應(yīng)。爆炸后的氣體溶于水中與過量的鋅作用,問在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃、1大氣壓)生成氫氣多少升?(已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氫氣的密度是1/11.
氧化還原反應(yīng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
掌握氧化還原反應(yīng)的原理及反應(yīng)規(guī)律,以及氧化還原規(guī)律的應(yīng)用!緦W(xué)習(xí)內(nèi)容】
1.氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)
質(zhì):有電子轉(zhuǎn)移(即得失與偏移)實(shí)特征:反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化化合價(jià)降低,得電子,被還原(發(fā)生還原反應(yīng))有關(guān)概念氧化還原反應(yīng)念概及轉(zhuǎn)化關(guān)系及:氧化劑還原劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物化性)(還原性)(氧轉(zhuǎn)化化合價(jià)升高,失電子,被氧化(發(fā)生氧化反應(yīng))單線橋表示法表示電子轉(zhuǎn)移的過程,箭號(hào)由失電子元素指向得電子元素,表示轉(zhuǎn)移電子數(shù)時(shí),無需“得”、有關(guān)概念“失”二字氧化還原反應(yīng)及轉(zhuǎn)化關(guān)系電子轉(zhuǎn)移表示法雙線橋表示法表示電子轉(zhuǎn)移的結(jié)果,箭號(hào)連接變化前后的同種元素。表示轉(zhuǎn)移電子數(shù)時(shí),需標(biāo)明“得”或“失”原則:氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)還原劑化合價(jià)升高總數(shù)方程式配平步驟:“一標(biāo)、二找、三定、四平、五查”即“標(biāo)好價(jià)、找變化、定總數(shù)、氧化還原反應(yīng)配系數(shù)、再檢查”有關(guān)計(jì)算:關(guān)鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等,列出守恒關(guān)系式求解2.物質(zhì)氧化性或還原性強(qiáng)弱的比較(1)由元素的金屬性或非金屬性比較
金屬陽離子的氧化性隨其單質(zhì)還原性的增強(qiáng)而減弱
單質(zhì)的還原性逐漸減弱K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au對(duì)應(yīng)陽離子的氧化性逐漸減弱
非金屬陰離子的還原性隨其單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)而減弱
單質(zhì)的氧化性逐漸減弱F、Cl、Br、I對(duì)應(yīng)陰離子的還原性逐漸減弱
(2)由反應(yīng)條件的難易比較
不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時(shí),反應(yīng)條件越易,其氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如:
2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O(常溫)
MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(加熱)
前者比后者容易發(fā)生反應(yīng),可判斷氧化性:K。同理,不同的還原劑與同一MnOMnO42氧化劑反應(yīng)時(shí),反應(yīng)條件越易,其還原劑的還原性越強(qiáng)。(3)根據(jù)被氧化或被還原的程度不同進(jìn)行比較
當(dāng)不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時(shí),還原劑被氧化的程度越大,氧化劑的氧化性就越強(qiáng)。
32如2,根據(jù)鐵被氧化程度的不同(FeC3l2FeCl,FeSFeSFe、Fe),23可判斷氧化性:Cl2S。同理,當(dāng)不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時(shí),氧化劑被還原的程度越大,還原劑的還原性就越強(qiáng)。(4)根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行比較
氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物(5)根據(jù)元素周期律進(jìn)行比較
一般地,氧化性:上>下,右>左;還原性:下>上,左>右。(6)某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關(guān):溫度:如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。濃度:如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強(qiáng)。
酸堿性:如中性環(huán)境中NO3不顯氧化性,酸性環(huán)境中NO3顯氧化性;又如KMnO4溶液的氧化性隨溶液的酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)。注意:物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只決定于得到或失去電子的難易,與得失電子的多少無關(guān)。如還原性:N,氧化性:濃HNONOaMgAl3>稀H3!局R(shí)詳解】氧化還原反應(yīng)中的幾條基本規(guī)律。
(1)守恒關(guān)系:化合價(jià)升降總數(shù)相等,電子得失數(shù)目相等。
(2)元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí),只有氧化性;元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí),只有還原性;元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí),既有氧化性又有還原性。如硫元素:濃HS2O4中的S處于+6價(jià),是最高價(jià),只有氧化性;HSNaS2價(jià),是最低價(jià),只有還原性;SO2、2、2中的S處于NaO2S3中的S為中間價(jià)態(tài)+4價(jià),既具有氧化性,又具有還原性。
(3)強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑之間一般都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。中學(xué)化學(xué)中常見的強(qiáng)氧化劑有濃H、SO、HNO、KMnO、Cl、Br、O、HClO、KClO、HO24342223222、SO2等。S、FeNa2O2、O3等;常見的強(qiáng)還原劑有活潑金屬單質(zhì)、C、H2、CO、H2(4)同一氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)物與生成物間氧化性與還原性強(qiáng)弱對(duì)比的一般規(guī)律是:氧化性氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性還原劑>還原產(chǎn)物。
即強(qiáng)氧化劑和強(qiáng)還原劑生成弱氧化劑和弱還原劑。
(5)金屬單質(zhì)還原性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)陽離子的氧化性越弱;非金屬單質(zhì)氧化性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越弱。
(6)氧化還原反應(yīng)中,元素以相鄰價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)化最易發(fā)生;同種元素不同價(jià)態(tài)之間若發(fā)生反應(yīng),元素的化合價(jià)只靠近而不交叉;同種元素,相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)!镜湫屠}】
例1.制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為
CaCO32HCNCaCN2COH2CO2,在反應(yīng)中()
A.氫元素被氧化,碳元素被還原B.HCN既是氧化劑又是還原劑
C.CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物D.CO為氧化產(chǎn)物,H2為還原產(chǎn)物
解析:本題考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念。解題時(shí)要仔細(xì)分析反應(yīng)物和生成物的分子式,正確標(biāo)出化合價(jià),然后根據(jù)“價(jià)升高失電子還原劑氧化反應(yīng)氧化產(chǎn)物;價(jià)降低得電子氧化劑還原反應(yīng)還原產(chǎn)物”確定有關(guān)概念。(注意生成物CO2中碳元素來自CaCOCaCO32HCNCaCN2COH2CO23,它的化合價(jià)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化),即氫元素化合價(jià)降低,碳元素化合價(jià)升高,故HCN既是氧化劑又是還原劑,CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物。答案:B、C。
點(diǎn)評(píng):此類結(jié)合實(shí)例確定氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念的試題,其解題方法是:找變價(jià)判類型分升降定其他。其中“找變價(jià)”是非常關(guān)鍵的一步,特別是反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng)(如本題反應(yīng)物均含有碳元素),必須弄清它的變化情況。
例2.對(duì)于司機(jī)酒后駕車,可對(duì)其呼出的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)而查出,所利用的化學(xué)反應(yīng)如下:
12402CrO3(紅色)3C2H5OH3H2SO4Cr2(SO4)3(綠色)3CH3CHO6H2O
被檢測的氣體成分是_____________,上述反應(yīng)中氧化劑是______________,還原劑是___________。
解析:氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念的確定都是從分析元素化合價(jià)有無變化及其升降情況入手,有機(jī)反應(yīng)也不例外。本題的關(guān)鍵是如何確定有機(jī)物中各元素的價(jià)態(tài),通常的處理方法是:把H、O的價(jià)態(tài)分別定為+1、,碳元素價(jià)態(tài)可變,其價(jià)態(tài)根據(jù)化合物中2(即它們的價(jià)態(tài)不變)
化合價(jià)的代數(shù)和為零進(jìn)行推算,據(jù)此有:
,顯然CHOCHO(CHOH)CHO(CHCHO)25H是還原劑。由于2625243,故CrO3是氧化劑。CrOCr(SO)3243答案:CHOHCrOHOH253C25點(diǎn)評(píng):本題也可依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行推理得解,即:在CrO、HSO324兩反應(yīng)物中,只有C中必r的化合價(jià)降低,而任何氧化還原反應(yīng)中元素的化合價(jià)有升有降,故CHO25H含化合價(jià)升高的元素,CHO是還原劑。25H例3.下列敘述正確的是()
A.含金屬元素的離子不一定都是陽離子B.在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑C.某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí),該元素一定被還原D.金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)解析:本題主要是考查氧化還原反應(yīng)概念正誤的判斷。
A.含金屬元素的離子不一定是陽離子。如A等。A正確。lO、CrO、MnO2274B.物質(zhì)的氧化性、還原性與元素的價(jià)態(tài)有關(guān)。一般地,處于最低價(jià)態(tài)的元素不能再得
22163l、S等;處于最高價(jià)態(tài)的元素不能再失電子,只有電子,只有還原性,如金屬單質(zhì)、C、HCl氧化性,如Fe、Cu、Ag等;處于中間價(jià)態(tài)的元素,如S2、2等既有氧化性
又有還原性,當(dāng)遇強(qiáng)氧化劑時(shí),它做還原劑,當(dāng)遇強(qiáng)還原劑時(shí),它做氧化劑,如
32201*2NaSNa2S,S是氧化劑,SO2加熱SO2,S是還原劑,B不正確。
C.元素處于化合態(tài),其價(jià)態(tài)本身有高、低價(jià)態(tài)之分,所以從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),其價(jià)態(tài)可能是從高價(jià)態(tài)降為0價(jià),也可能是從低價(jià)態(tài)升為0價(jià),如
201*FeCuSO4FeSO4Cu和Cl22NaBr2NaClBr2,因此該元素可能被還原,
也可能被氧化。C不正確。
D.金屬陽離子被還原,只表明金屬陽離子的化合價(jià)降低,其產(chǎn)物不一定是單質(zhì),如高價(jià)金屬陽離子被較弱的還原劑還原時(shí),可被還原成低價(jià)態(tài)的金屬陽離子:
3222FeCu2FeCu。D正確。
答案:A、D。
點(diǎn)評(píng):解此類有關(guān)概念辨析的試題應(yīng)遵循“理解概念抓實(shí)質(zhì)”的原則,若是再輔以具體實(shí)例,會(huì)使抽象的問題具體化,其判斷結(jié)果更具有可靠性。
例4.已知I、和H2OFe、SO2均有還原性,它們?cè)谒嵝匀芤褐羞原性的強(qiáng)弱順序?yàn)?22。則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()SOIHOFe222A.2Fe32SO22H2O2Fe2SO44H
B.I2SO22H2OH2SO42HIC.H2O2H2SO4SO2O22H2OD.2Fe2I22Fe32I
解析:解題時(shí)可先假設(shè)各選項(xiàng)反應(yīng)均能發(fā)生,推出選項(xiàng)中相應(yīng)微粒還原性的強(qiáng)弱順序,然后對(duì)照已知微粒還原性強(qiáng)弱順序,從而確定反應(yīng)能否發(fā)生。
由還原性強(qiáng)弱順序的判斷規(guī)律可知,各選項(xiàng)有關(guān)微粒還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈.SOFe;2B.S;D.F,C、DeI,對(duì)比SOOIHOFeOSO2I;C.H222222與此相違背,故C、D反應(yīng)不能發(fā)生。答案:C、D。
點(diǎn)評(píng):氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生,其規(guī)律是:強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑弱氧化劑+弱還原劑,或者說氧化性、還原性體現(xiàn)“以強(qiáng)制弱”的原則。
例5.根據(jù)下列反應(yīng)判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強(qiáng)到弱的順序是()(1)H2SO3I2H2O2HIH2SO4(2)2FeCl32HI2FeCl22HClI2
(3)3FeCl24HNO32FeCl3NO2H2OFe(NO3)3A.HSOIFeNO23B.IFeHSONO23C.FeIHSONO23D.NOFeHSOI232222222解析:本題是根據(jù)物質(zhì)氧化性或還原性強(qiáng)弱的規(guī)律解題。在同一氧化還原反應(yīng)中,氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,概
SOHI,由(2)可知還原性括為:左>右。據(jù)此規(guī)律,由反應(yīng)式(1)可知還原性H23HIFeCleClNO。綜合(1)(2)(3)得:2,由(3)可知還原性F22HSOIFeNO。23答案:A
點(diǎn)評(píng):根據(jù)氧化還原反應(yīng),判斷有關(guān)微粒的氧化性、還原性的強(qiáng)弱是化學(xué)中的一條重要規(guī)律的應(yīng)用,也是高考考查的熱點(diǎn)知識(shí)!灸M試題】
1.對(duì)于反應(yīng)X,下列說法正確的是eF2CHCHCH2CHCHCHFXe432322()
A.XeF4被氧化
B.C是還原劑HCHCH32D.XeF4既是氧化劑又是還原劑
C.該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)
HNHHNH2.對(duì)于反應(yīng)322的正確說法是()
A.屬于置換反應(yīng)C.NH3是還原劑
B.H是還原劑
D.H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
3.常溫下,在下列溶液中發(fā)生如下反應(yīng):(1)16H10Z2XO42X(2)2A225Z28H2O
B22A32B
(3)2BZ2B22Z由此判斷,下列說法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)Z22A22A32Z可以進(jìn)行
B.Z元素在(1)(3)反應(yīng)中均被還原
C.氧化性由強(qiáng)到弱順序是XOZBA42223D.還原性由強(qiáng)到弱順序是ABZX4.今有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng):
(1)2FeCl32KI2FeCl22KClI2(2)2FeCl2Cl22FeCl3
2(3)2KMnO416HCl2KCl2MnCl25Cl28H2O
若某溶液中有Fe和I共存,要氧化除去I而又不影響Fe和Cl,可加入的試劑是()。A.Cl2
B.KMnO4
C.FeCl3
D.濃鹽酸
22、b、c、d、e5.a五種物質(zhì),它們是硫及其化合物,已知在一定條件下有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系
(未配平):
abcHO2dbcHO2
cebH2OcIHOdHI22則這些物質(zhì)中硫元素的化合價(jià)或平均化合價(jià)由低到高的順序是()
、b、c、d、eA.a、b、a、c、dC.e
原子質(zhì)量為()A.
、c、a、b、eB.d、a、c、e、dD.b
6.bg某金屬與足量的稀硫酸反應(yīng),生成該金屬的三價(jià)正鹽和ag氫氣。則該金屬的相對(duì)
2baB.
3b2aC.
3baD.
a3b7.已知在酸性溶液中,下列物質(zhì)氧化KI時(shí),自身發(fā)生如下變化:
322FeFe;MnOMn;Cl2Cl;HNONO422如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2最多的是()A.Fe
3B.MnO4
C.Cl2
D.HNO2
aCl、NaClO、NaClO8.某溫度下,將Cl2通入N溶液中,反應(yīng)得到N的混合液,aOH3經(jīng)測定C溶液反應(yīng)時(shí)被還原的氯元素與aOHlO與ClO3的濃度之比為1:3,則Cl2與N被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為()A.21:5
B.11:3
C.3:1
D.4:1
9.某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2:1時(shí),還原產(chǎn)物是()A.NO2
nB.NO
2C.N2O
D.N2
n210.R2O若反應(yīng)后R2OnOn氧化為M8離子在一定條件下能把M4,8轉(zhuǎn)化為RO4。又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5:2,有關(guān)敘述正確的是()。A.n值為2B.n值為3
C.氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:5二.填空題:
1.在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑____________電子,發(fā)生的反應(yīng)是_________反應(yīng),還原劑__________電子,發(fā)生的反應(yīng)是_________反應(yīng)。鐵與氯氣的反應(yīng)方程式為__________,生
成物中的鐵是_______價(jià),鐵與鹽酸的反應(yīng)方程式為_________,生成物中鐵是_____價(jià),事實(shí)證明氯氣的氧化性比鹽酸的氧化性(強(qiáng)、弱)__________。
2.在F幾種微粒中,只有氧化性的是________,只有e、Fe、FeC、l、Cl、Na2還原性的是__________,既有氧化性又有還原性的是_________。
3.在2反應(yīng)中,氧化劑是_____,KMnO162HClKClM2nCl58ClHO4222氧化產(chǎn)物是________,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為_________,被氧化與未被氧化的
23HCl的質(zhì)量之比為_______,電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)為_____,若有7.3gHCl被氧化,產(chǎn)生Cl2的
質(zhì)量為________g。
4.歷史上曾用“地康法”制氯氣。這一方法是用CuCl2作催化劑,在450C時(shí)用空氣中氧氣跟氯化氫起反應(yīng)制得氯氣。(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________(2)此反應(yīng)所屬的基本反應(yīng)類型為_____________(3)由此反應(yīng)可知氧化性_____強(qiáng)于________。
11.智利硝石礦層中含有碘酸鈉,可用亞硫酸氫鈉與其反應(yīng)來制備單質(zhì)碘,其化學(xué)方程式為:2NaIO5NaHSO3NaHSO2NaSOIHO3342422(1)反應(yīng)中______元素被氧化,__________是氧化劑(2)用短線標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù)。
(3)反應(yīng)產(chǎn)物中,所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為________。
12.某強(qiáng)氧化劑XO(OH)2被亞硫酸鈉還原到較低價(jià)態(tài),如果還原24個(gè)XO(OH)2離子到較低價(jià)態(tài),需用含60個(gè)SO3離子的溶液,那么X元素的最終價(jià)態(tài)為________。三.書寫化學(xué)方程式(標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出氧化劑、還原劑)1.是化合反應(yīng),也是氧化還原反應(yīng)2.是分解反應(yīng),也是氧化還原反應(yīng)3.不屬于四種基本反應(yīng)類型的氧化還原反應(yīng)4.有金屬單質(zhì)Cu參加的置換反應(yīng)5.一種非金屬單質(zhì)還原一種氧化物6.一種氧化物還原另一種氧化物
氧化還原反應(yīng)反應(yīng)方程式配平
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則。
22.掌握配平氧化還原反應(yīng)方程式的一般步驟。[學(xué)習(xí)內(nèi)容]
一、氧化還原反應(yīng)的配平依據(jù):
1.化合價(jià)升降規(guī)律:氧化劑得電子總數(shù)跟還原劑失電子總數(shù)必相等,表現(xiàn)在化合價(jià)上就有被氧化元素化合價(jià)升高的價(jià)數(shù)必定跟被還原元素化合價(jià)降低的價(jià)數(shù)必定相等。
2.質(zhì)量守恒定律:任何化學(xué)反應(yīng)前后,各元素原子個(gè)數(shù)必定守恒。二、配平的一般步驟:
(1)找出反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生變化的元素;(2)分析各變價(jià)元素的化合價(jià)升、降的價(jià)數(shù);
(3)以化學(xué)式為單位,求出化合價(jià)升、降價(jià)數(shù)的最小公倍數(shù),使有關(guān)元素的化合價(jià)升、降總價(jià)數(shù)相等。
(4)用觀察法配平其它元素的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
(其中1、2、3是為了保證電子得失數(shù)相等,第4步是保證反應(yīng)符合質(zhì)量守恒定律)三、例題配平下列方程式
1.標(biāo)價(jià)態(tài)觀察分析并標(biāo)出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的各元素反應(yīng)前后的化合價(jià)。
CHNO3NO2CO2+H2O
2.列變化標(biāo)出反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化情況
化合價(jià)升高4
0544CHNO3NO2CO2+H2O
化合價(jià)降低1
3.令相等,配計(jì)量數(shù)找它們的最小公倍數(shù),這樣就可使化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等。
化合價(jià)升高4
0544C4HNO34NO2CO2+H2O
化合價(jià)降低1×4
4.觀察配平,單線變箭頭
0544C4HNO3→4NO2CO2+H2O
但有時(shí)候,對(duì)于氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物來說,只有一部分參加了氧化還原反應(yīng),此..................................時(shí),應(yīng)先用化合價(jià)升降法確定氧化劑或還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后再將沒有參加氧化還原...................................反應(yīng)的原子(或原子團(tuán))數(shù)加到有關(guān)氧化劑或還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)上。..............................[例題]配平銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
化合價(jià)升高2×3
5005
友情提示:本文中關(guān)于《高一化學(xué)總結(jié)(全)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,高一化學(xué)總結(jié)(全):該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明:本文僅限學(xué)習(xí)分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)刪除。