高三化学备课资料
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化学反应速率
【教学目的】 1、掌握化学反应速率的概念、数学表达式和影响因素。
2、掌握化学反应速率的有关计算
【重点、难点】1、化学反应速率的概念以及有关计算
2、外界条件对化学反应速率的影响
【教学过程】
一、化学反应速率的基本概念及有关计算
1.化学反应速率的基本概念:
⑴定义:______________________________________________________________
⑵单位:
⑶数学表达式: v=
[说明]:①`处的浓度是指物质的量浓度(mol/L
②反应速率无负值;
③用上述方法表示的速率为平均速率,而不是瞬时速率;
④上述化学反应速率的表示方法一般不适用于 固 体或 纯液 体。因为固体或纯液体的浓度视为常数。但是,固体反应物的表面积大小是影响反应条件的因素之一。
⑤在同一条件下,同一反应中各物质反应速率数值可能不同,故表示反应速率时一定要指明 反应物和生成物中哪种物质做标准 ,同时要注意这些数值虽然不同,但它们所表示的意义相同;
2、化学反应速率的有关计算
①定义式法:
②比例关系式法;同一条件下,反应中各物质的反应速率之比= 该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数 之比;
二、影响化学反应速率的因素
(1) 内因:
(2) 外因:
⑴浓度:在 时,增大 ,化学反应速率 ;
减小 ,化学反应速率 。
[说明]: 改变 或 的用量, 化学反应速率基本不变。
⑵压强: 对有 而言,在 时,通过 体积的方法以增大压强, 由于 ,故反应速率 。
[说明]: ①不论反应前后气体的总分子数是否相等,其它条件不变时,改变反应体系的容积(压强),化学反应速率 (选填:可能、一定)发生变化;
②改变压强,不仅影响v正,而且影响v逆;
③当改变容器内气体压强而有关反应的气体浓度无变化时,化学反应速率 ;
④对于 或 反应,在其它条件不变时,改变压强,化学反应速率基本不变。
⑶温度:在 时,升高温度,化学反应速率 。
[说明]: ①实验测得,温度每升高___℃,化学反应速率一般增加到原来的_____倍;
②在其它条件不变时,改变温度,化学反应速率 (选填:可能、一定)改变;
③温度对任何反应的速率均有影响,不仅影响v正,而且影响v逆。
⑷催化剂能___ _其它物质的化学反应速率,而本身的____ 和___ ___在反应前后都不变的物质叫该反应的催化剂。
[说明] ①催化剂能 同 等 程度的加快(或减小)正、逆反应速率。
②使用催化剂时,必须防止 催化剂中毒 。
(5)此外,反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也是影响反应速率的重要因素。
三、运用活化分子的理论解释浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响
改变外界条件 |
理 论 解 释 |
c(反应物)↑ |
单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
P↑ |
单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
T↑ |
单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
使用催化剂 |
单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
四、考点例析:
例题1.反应4NH3(气)+5O2 (气)==4NO(气)+6H2O(气)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是 ( )
A. NO:0.001mol/L B. H2O:0.002mol/L C. NH3:0.002mol/L D. O2:0.00125mol/L
[归纳总结]:
①反应速率概念中单位时间内的变化值只能是浓度变化值,不是物质的量的变化值,因此在有关计算时,要同时注意反应物的体积、反应的时间和反应物物质的量的变化。
②把化学反应速率的概念和化学方程式的意义联系起来,明确以下相等的比例关系:用各物质表示的该化学反应在一定时间内的平均反应速率之比=化学反应方程式中各物质前的化学计量数之比,在具体计算中要灵活运用上述关系式。
[平行练习1]:将4mol A气体和2mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(g)+B(g);≒2C(g) 若经2 s(秒)后测得C的浓度为O.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L·S)
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·S)
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1
其中正确的是
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
[平行练习2]:(05 广州)反应3X(g)+Y(g)≒Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.1mol,则此反应的平均速率υ为 ( )
A.υ(X)=0.03 mol·L-1·min-1 B.υ(Y)=0.02 mol·L-1·min-1
C.υ(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.υ(W)=0.20 mol·L-1·min-1
[例题2]:对于反应N2+O2≒2NO在密闭容器内进行,下列条件哪些能够加快该反应的速率(假定温度不变)
A.缩小体积 B.体积不变充人N2 C.体积不变充人He气 D.增大体积
[例题3]:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不
能使氢气生成速率加快的是
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
[例题4]:下列说法正确的是
A、增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B、升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C、活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D、加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
【巩固练习】
必做题:
1、在温度不变,恒容的容器中进行反应H2≒2H(正反应为吸热反应),若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1所需反应时间应 ( )
A.等于10s B.等于12s C.大于12s D.小于12s
2、pH相同、体积也相同的盐酸与醋酸溶液,分别同时与过量的锌粒反应,则正确的描述为 ( )
A.开始时产生氢气的速率: υ(HCl)>υ(CH3CO0H)
B.开始时产生氢气的速率: υ(HCl)<υ(CH3C00H)
C.经过7s产生氢气的速率: υ(CH3C00H)<υ(HCl)
D.最终产生氢气的量: 盐酸<醋酸
3、如图表示容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应:A(g)+2B(g)≒2C(g),以B的浓度 改变表示的反应速度υ正、υ逆与时
间的关系如图。已知υ的单位为mol/(L·s),
则图中阴影部分的面积可表示为 ( )
A.A浓度的减少 B.B浓度的减少
C.C物质的量增加 D.B物质的量减少
4、在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为:2M≒N
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
5、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.Na0H(固体) B.H20 C.NH4Cl(固体) D.CH3C00Na(固体)
6、将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s)≒NH3(g)+HI(g)、
2HI(g)≒H2(g)+I2(g)。2min后,化学反应达到平衡,测知C(H2)为0.5mol·L-1,C(HI)为4mol·L-1,若上述反应速率用NH3的浓度改变表示,则下列速率数据正确的是( )
A.0.5 mol·L-1·min-1 B.2.0 mol·L-1·min-1
C.2.5 mol·L-1·min-1 D.5.0 mol·L-1·min-1
7、把0.6mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的容器中,使它们发生如下反应:
3X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 5min末生成0.2mol W。若测知以Z的浓度变化表示的
平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8、反应3A(气)+B(气)≒2D(气)+2C(气)在不同条件 下,反应速率分别为:
①VA=0.6mol/(L·min),②VB=0.45mol/(L·min),③Vc=0.015mol/(L·S),
④VD=0.45mol/(L·min)。则此反应在不同条件下进行最快的是 ( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①
9、如图9—1—3是800℃,A、B、C三种气体在密闭容 器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是( )
A.A是反应物 B.若升高温度,A的转化率增大
C.前2分钟,A的反应速率是0.1mol/(L·min)
D.增大压强,A的转化率降低
10、亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应: Na2S03+KI03+H2S04→Na2S04+K2SO4+I2+H20
(1)其中氧化剂是 KIO3 ,若反应中有5mole一转移,则生成的碘是 0.5 mol。
(2)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:
①I03-+S032-=I02-+S042-(反应速率慢) ②I02-+2 S032-=I一+2 S042- (反应速率快)
③5I一+6H++ I03-=3I2+3H20(反应速率快) ④I2+ S032-+H2O=2I一+S042-+2H+(应速率快)
根据上述步骤推测该反应总的反应速率由 反应决定(填写上述四步反应的序号)
(3)若预先加入淀粉溶液,由题述看必在 离子消耗完时,才会有使淀粉变蓝的现象产生。
11、一定温度下,分别往容积均为5L的甲(恒压容器)、乙(恒容容器)中加入0.5mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到2s时,测得乙容器中N2O4的浓度为0.09mol·L-1。经过60s,乙容器中的反应达到平衡。(反应过程中两个容器的温度均保持恒定)
(1)容器中气体出现红棕色的原因(用化学方程式表示)是: 。
(2)前2s内乙容器中以N204的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间 60s(填“大于”、“小于”或“等于”,以下同);容器N2O4的浓度甲 乙;反应过程中吸收的能量甲 乙。
(4)若要使甲、乙中N2O4浓度相等,不能采取的措施是 (填选项的标号)。
A.保持温度不变,适当压缩甲容器体积 B.保持容器体积不变,使甲容器升温
C·保持容器体积和温度不变,向甲容器中加入适量 N204
12、根据以下叙述回答下列问题。把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中,
使它们发生反应:3X(气)+Y(气)≒nZ(气)+2w(气)5min末已生成0.2mol W,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则:
(1)上述反应中系数n的值是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)5min末时,Y的消耗量占原有量的百分数是
选做题:
2. 在mA(g) + nB(g)== pC(g)反应中,m.n.p为各物质的系数,现测得每分钟C增加amol/L,B减少3a/2mol/L,A减少a/2mol/L,则m:n:p的系数比为 。
3.在体积为VL的密闭容器中进行如下反应:mA + nB == pC + gD , 在tmin内,用A物质表示的平均反应速度为(am/p)mol/L.min,则tmin时,D物质增加的物质的量为 。
化学反应速率
【教学目的】 1、掌握化学反应速率的概念、数学表达式和影响因素。
2、掌握化学反应速率的有关计算
【重点、难点】1、化学反应速率的概念以及有关计算
2、外界条件对化学反应速率的影响
【教学过程】
一、化学反应速率的基本概念及有关计算
1.化学反应速率的基本概念:
⑴定义:______________________________________________________________
⑵单位:
⑶数学表达式: v=
[说明]:①`处的浓度是指物质的量浓度(mol/L
②反应速率无负值;
③用上述方法表示的速率为平均速率,而不是瞬时速率;
④上述化学反应速率的表示方法一般不适用于 固 体或 纯液 体。因为固体或纯液体的浓度视为常数。但是,固体反应物的表面积大小是影响反应条件的因素之一。
⑤在同一条件下,同一反应中各物质反应速率数值可能不同,故表示反应速率时一定要指明 反应物和生成物中哪种物质做标准 ,同时要注意这些数值虽然不同,但它们所表示的意义相同;
2、化学反应速率的有关计算
①定义式法:
②比例关系式法;同一条件下,反应中各物质的反应速率之比= 该化学方程式中对应各物质化学式前的化学计量数 之比;
二、影响化学反应速率的因素
(1) 内因:
(2) 外因:
⑴浓度:在 时,增大 ,化学反应速率 ;
减小 ,化学反应速率 。
[说明]: 改变 或 的用量, 化学反应速率基本不变。
⑵压强: 对有 而言,在 时,通过 体积的方法以增大压强, 由于 ,故反应速率 。
[说明]: ①不论反应前后气体的总分子数是否相等,其它条件不变时,改变反应体系的容积(压强),化学反应速率 (选填:可能、一定)发生变化;
②改变压强,不仅影响v正,而且影响v逆;
③当改变容器内气体压强而有关反应的气体浓度无变化时,化学反应速率 ;
④对于 或 反应,在其它条件不变时,改变压强,化学反应速率基本不变。
⑶温度:在 时,升高温度,化学反应速率 。
[说明]: ①实验测得,温度每升高___℃,化学反应速率一般增加到原来的_____倍;
②在其它条件不变时,改变温度,化学反应速率 (选填:可能、一定)改变;
③温度对任何反应的速率均有影响,不仅影响v正,而且影响v逆。
⑷催化剂能___ _其它物质的化学反应速率,而本身的____ 和___ ___在反应前后都不变的物质叫该反应的催化剂。
[说明] ①催化剂能 同 等 程度的加快(或减小)正、逆反应速率。
②使用催化剂时,必须防止 催化剂中毒 。
(5)此外,反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也是影响反应速率的重要因素。
三、运用活化分子的理论解释浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响
改变外界条件 |
理 论 解 释 |
c(反应物)↑ |
单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
P↑ |
单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
T↑ |
单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
使用催化剂 |
单位体积内活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快 |
四、考点例析:
例题1.反应4NH3(气)+5O2 (气)==4NO(气)+6H2O(气)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是 ( )
A. NO:0.001mol/L B. H2O:0.002mol/L C. NH3:0.002mol/L D. O2:0.00125mol/L
[归纳总结]:
①反应速率概念中单位时间内的变化值只能是浓度变化值,不是物质的量的变化值,因此在有关计算时,要同时注意反应物的体积、反应的时间和反应物物质的量的变化。
②把化学反应速率的概念和化学方程式的意义联系起来,明确以下相等的比例关系:用各物质表示的该化学反应在一定时间内的平均反应速率之比=化学反应方程式中各物质前的化学计量数之比,在具体计算中要灵活运用上述关系式。
[平行练习1]:将4mol A气体和2mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(g)+B(g);≒2C(g) 若经2 s(秒)后测得C的浓度为O.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L·S)
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·S)
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1
其中正确的是
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
[平行练习2]:(05 广州)反应3X(g)+Y(g)≒Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.1mol,则此反应的平均速率υ为 ( )
A.υ(X)=0.03 mol·L-1·min-1 B.υ(Y)=0.02 mol·L-1·min-1
C.υ(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.υ(W)=0.20 mol·L-1·min-1
[例题2]:对于反应N2+O2≒2NO在密闭容器内进行,下列条件哪些能够加快该反应的速率(假定温度不变)
A.缩小体积 B.体积不变充人N2 C.体积不变充人He气 D.增大体积
[例题3]:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不
能使氢气生成速率加快的是
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
[例题4]:下列说法正确的是
A、增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B、升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C、活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D、加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
【巩固练习】
必做题:
1、在温度不变,恒容的容器中进行反应H2≒2H(正反应为吸热反应),若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1所需反应时间应 ( )
A.等于10s B.等于12s C.大于12s D.小于12s
2、pH相同、体积也相同的盐酸与醋酸溶液,分别同时与过量的锌粒反应,则正确的描述为 ( )
A.开始时产生氢气的速率: υ(HCl)>υ(CH3CO0H)
B.开始时产生氢气的速率: υ(HCl)<υ(CH3C00H)
C.经过7s产生氢气的速率: υ(CH3C00H)<υ(HCl)
D.最终产生氢气的量: 盐酸<醋酸
3、如图表示容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应:A(g)+2B(g)≒2C(g),以B的浓度 改变表示的反应速度υ正、υ逆与时
间的关系如图。已知υ的单位为mol/(L·s),
则图中阴影部分的面积可表示为 ( )
A.A浓度的减少 B.B浓度的减少
C.C物质的量增加 D.B物质的量减少
4、在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为:2M≒N
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
5、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.Na0H(固体) B.H20 C.NH4Cl(固体) D.CH3C00Na(固体)
6、将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s)≒NH3(g)+HI(g)、
2HI(g)≒H2(g)+I2(g)。2min后,化学反应达到平衡,测知C(H2)为0.5mol·L-1,C(HI)为4mol·L-1,若上述反应速率用NH3的浓度改变表示,则下列速率数据正确的是( )
A.0.5 mol·L-1·min-1 B.2.0 mol·L-1·min-1
C.2.5 mol·L-1·min-1 D.5.0 mol·L-1·min-1
7、把0.6mol X气体和0.6mol Y气体混合于2L的容器中,使它们发生如下反应:
3X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 5min末生成0.2mol W。若测知以Z的浓度变化表示的
平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8、反应3A(气)+B(气)≒2D(气)+2C(气)在不同条件 下,反应速率分别为:
①VA=0.6mol/(L·min),②VB=0.45mol/(L·min),③Vc=0.015mol/(L·S),
④VD=0.45mol/(L·min)。则此反应在不同条件下进行最快的是 ( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.①
9、如图9—1—3是800℃,A、B、C三种气体在密闭容 器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是( )
A.A是反应物 B.若升高温度,A的转化率增大
C.前2分钟,A的反应速率是0.1mol/(L·min)
D.增大压强,A的转化率降低
10、亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应: Na2S03+KI03+H2S04→Na2S04+K2SO4+I2+H20
(1)其中氧化剂是 KIO3 ,若反应中有5mole一转移,则生成的碘是 0.5 mol。
(2)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:
①I03-+S032-=I02-+S042-(反应速率慢) ②I02-+2 S032-=I一+2 S042- (反应速率快)
③5I一+6H++ I03-=3I2+3H20(反应速率快) ④I2+ S032-+H2O=2I一+S042-+2H+(应速率快)
根据上述步骤推测该反应总的反应速率由 反应决定(填写上述四步反应的序号)
(3)若预先加入淀粉溶液,由题述看必在 离子消耗完时,才会有使淀粉变蓝的现象产生。
11、一定温度下,分别往容积均为5L的甲(恒压容器)、乙(恒容容器)中加入0.5mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到2s时,测得乙容器中N2O4的浓度为0.09mol·L-1。经过60s,乙容器中的反应达到平衡。(反应过程中两个容器的温度均保持恒定)
(1)容器中气体出现红棕色的原因(用化学方程式表示)是: 。
(2)前2s内乙容器中以N204的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间 60s(填“大于”、“小于”或“等于”,以下同);容器N2O4的浓度甲 乙;反应过程中吸收的能量甲 乙。
(4)若要使甲、乙中N2O4浓度相等,不能采取的措施是 (填选项的标号)。
A.保持温度不变,适当压缩甲容器体积 B.保持容器体积不变,使甲容器升温
C·保持容器体积和温度不变,向甲容器中加入适量 N204
12、根据以下叙述回答下列问题。把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中,
使它们发生反应:3X(气)+Y(气)≒nZ(气)+2w(气)5min末已生成0.2mol W,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min),则:
(1)上述反应中系数n的值是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)5min末时,Y的消耗量占原有量的百分数是
选做题:
2. 在mA(g) + nB(g)== pC(g)反应中,m.n.p为各物质的系数,现测得每分钟C增加amol/L,B减少3a/2mol/L,A减少a/2mol/L,则m:n:p的系数比为 。
3.在体积为VL的密闭容器中进行如下反应:mA + nB == pC + gD , 在tmin内,用A物质表示的平均反应速度为(am/p)mol/L.min,则tmin时,D物质增加的物质的量为 。
高考“离子反应 ”专项复习与训练
涉及离子反应的知识要点在历年高考中均会涉及到,其考点题型可归纳如下:
Ⅰ、易混淆概念的考查。
电解质、非电解质、强电解质、弱电解质等基本概念看似简单学生却易错。如许多学生易误认为一种物质不是电解质就一定是非电解质,于是得出一些单质是非电解质的错误结论,再如一些难溶于水的电解质,易错误得出均是弱电解质等结论。
例1:下列物质中,属于强电解质的是( )属于弱电解质的是( )属于非电解质的是( )
①氨气②氨水③盐酸④醋酸⑤硫酸钡⑥氯化钠⑦二氧化碳⑧氢气⑨水
分析:抓住离子反应中的一些基本概念,该类问题可迎刃而解。
答案:⑤⑥、④⑨、①⑦
Ⅱ、离子共存问题。
该类问题综合能力较强,主要考查学生对离子间相互反应的掌握程度,离子不能大量共存的原因分析,许多材料都有详细的总结,学生需熟练掌握。高考中常考的知识点如下:
1、分析能否发生氧化还原反应:
(1)强还原性的离子和强氧化性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)无论溶液酸碱性如何,MnO4-、*Cr2O72-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、I-和Fe2+不能大量共存;注MnO4-、*Cr2O72-、ClO-在酸性条件氧化性更强(*Cr2O72-一般不作要求)。
(3)S2- 和SO32-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下,由于发生
2S2- +SO32-+6H+=3S↓+3H2O而不能共存。
①H+和S2O32-不能共存。
②要特别注意H++NO3-的组合,具有强氧化性。
2、分析能否发生复分解反应:
(1)由于生成沉淀而不能共存:两种或两种离子相互反应,由难溶或微溶物质生成时,这些离子不能共存。
如:①Ba2+、Mg2+、Ca2+、Ag+等不能与CO32-、SO42-、PO43-等大量共存。②Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Ag+等不能与OH-大量共存;③Ag+不能与Cl-、Br-、I-大量共存④S2-不能与碱金属离子和NH4+以外的其他大多数金属离子共存。
(2)由于生成气体而不能大量共存。如:CO32-、HCO3-、SO32-、 HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸酸根离子与H+不能大量共存。
(3)由于生成弱电解质而不能大量共存。如:OH-、CH3COO-、PO43-、H2PO4-、HPO42-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、S2-、C17H35COO-、 O-等与H+ 不能大量共存。又如:弱酸的酸式酸根HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HS-、HSO3-及NH4+不能与OH-大量共存。
3、分析能否发生水解互促反应
两种水解性质相反的离子,在水溶液中相互促进对方的水解,而不能大量共存。即能水解的阳离子和能水解的阴离子之间由于发生水解互促反应而不能大量共存。如:
S2- SO32-
AlO2- AlO2- Fe3+ AlO2-
Al3+ HCO3- Fe3+ HCO3- AlO2- Al3+ NH4+
CO32- CO32- NH4+ SiO32-
HSO3- HSO3-
SO32-
AlO2- 与HCO3-也不能大量共存。
向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液产生白色沉淀,该过程可以理解为:
AlO2-+2H2O≒Al(OH)3+OH- HCO3-+ OH-= CO32-+ H2O
总式可表述为:AlO2-+ HCO3-+ H2O =Al(OH)3↓+ CO32-
4、分析能否发生络合反应:
由于两种离子在溶液中发生络合反应而不能大量共存。如:
Fe3+ 、Fe2+与SCN-不能大量共存。Fe3+与 O-不能大量共存。
5、注意题目中的附加条件,如“无色透明溶液”,“酸性溶液”,“碱性溶液”,“pH=1的溶液”,“若溶液能与铝反应放出氢气”,“水电离的浓度是10-a(如25℃:10-a<10-7)”。另外,在审题时还应看清能大量共存,还是不能大量共存,或因“某某”反应不能大量共存等。
例2:巳知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是
A Al3+、CH3COO-、Cl- B Mg2+、Ba2+、Br-
C Mg2+、Cl-、I- D Na+、NH4+、Cl-
分析:该题属附加条件的离子共存问题,A项中CH3COO-与H+ 反应而不能共存。B项中有硫酸钡沉淀而不能共存,C项中I、H、NO3 三者会发生氧化还原反应而不能共存,故选D。
Ⅲ、离子方程式的书写及正误判断。
该类问题许多材料也都有详细的总结,也是学生需熟练掌握的重点内容之一。高考中经常涉及到的题型是判断一个离子方程式的正误。知识要点有:
1.化学反应书写必须符合客观事实:如Cu + 2H+ = Cu2+ + H2↑、2Fe + 6H+ = 2Fe3 + + 3H2↑显然是错误的。
2.必须符合拆写原则:如将石灰石加入稀盐酸中的离子方程式写成CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑就是错误的。错在将难溶于水的CaCO3写成
3.必须遵守质量守恒定律:将Na2CO3与稀硫酸反应的离子方程式错写成了CO32- + H+ = H2O + CO2↑。
4.必须遵守电荷平衡原理:铝与稀硫酸反应:A1 + 2H+ = Al3+ + H2↑(错误),左右两边电荷不守恒。
5.必须符合阴、阳离子的个数配比:如氢氧化钡和硫酸溶液反应, Ba2++OH-+H++SO42- = BaSO4↓+H2O是错误的。
6.忌以偏概全:如硫酸铜溶液中加入Ba(OH)2溶液写成:Ba2+ + SO42- = BaSO4↓是错误的,这是遗漏了氢氧化铜沉淀的反应。
7.注意“量”的关系:如“过量”“适量”“足量”“少量”“定量”及“隐含量”等,须谨防落入“量”的陷阱。该知识点是学生易错的知识,建议学生从以下几点掌握:
(1) 反应中的“足量”与“少量”“适量”的问题
在有许多的化学反应中,反应物的量不同,其化学反应的离子方程式不相同
例如:向Ca(OH)2溶液中通入少量CO2的气体。反应为:Ca2+ +CO2+2OH- =CaCO3↓ +H2O
向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2的气体: CO2 +OH- =HCO3-
对于此类反应抓住题中的语句,确定其量的多少,对于反应物中量不足的物质参与反应时,可以依照“少定多变”的原则,去写反应。这样的反应还有:
1AlCl3溶液将中加入少量或过量的NaOH溶液 2AgNO3 溶液将中加入少量或过量的NH3 3 NaAlO2溶液将中加入少量或过量的HCl 4在 NaOH 溶液 中通入过量CO2或少量的CO2 。
(2)与试剂加入顺序有关的问题,即“隐含量”的问题。
对于同样的物质间反应,有的与顺序有着密切的关系,试剂加入顺序不同,反应不同,我们应根据反应的原理,确定其产物。
如写出下列反应的离子方程式:
①向盛有AlCl3溶液的试管中滴加2-3滴NaOH溶液并振荡试管。
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓
向盛有NaOH溶液的试管中滴加2-3滴AlCl3溶液并振荡试管。
Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O
②向盛有0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的试管中滴加0.1 mol·L-1HCl等体积的溶液。
CO3- +2 H+ =CO2 ↑+H2O
若反过来将0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液滴入等体积0.1 mol·L-1HCl的中。
CO3- + H+ = HCO3-
(3)与反应的要求有关的问题
对于此类题,我们要把握题目的具体要求,去寻求各反应物和产物的关系。
①往一定量的硫酸铝铵NH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2的溶液,写出当反应中出现的沉淀的量最大时的反应的离子方程式。根据分析应有:
NH4+ + 2SO42- +2Ba2+ + Al3+ + 4OH - = NH3·H2O + 2BaSO4 ↓ + Al(OH)3 ↓
②a: 向NaHSO4的溶液中逐滴加入Ba(OH)2的溶液,使溶液呈中性,请写出反应的离子方程式。
2H+ +SO42- +Ba2++ 2OH- = BaSO4 ↓ + H2O
b:在以上的中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2的溶液,请写出此时反应的离子方程式。
SO42- +Ba2+ = BaSO4 ↓
(4) 与题设的量有关的问题。
对于此类反应来说必须先根据题中的相关的物质的关系,去找到反应物的反应的比例关系确定其产物,而后写出反应的离子方程式。
①在一定浓度的FeBr2溶液中通入Cl2,当c(Br-)=c(Cl-)时,通入体积为3.36升(标准状况),试写出该反应的离子方程式。
对于此题关键的是先求出它们者的关系,由题可求得满足条件时原溶液中的物质的量:设溶液中的FeBr2为Xmol 依据c(Br-)=c(Cl-) 则有2X mol-(0.15 mol×2-X)=0.15 mol X=0.2 mol n FeBr2 :n Cl2 = 0.2 mol:0.15 mol =4 :3,由此:
4Fe2+ + 2Br-+3Cl2 = 4Fe3+ +Br2 + 6Cl-
② 已知反应2FeCl3 + 2KI = FeCl2 +2KCl +I2,往FeI2溶液中通入一定量的Cl2,使一半的Fe2+被氧化,写出该反应的离子方程式。
根据化学反应中离子发生反应的先后顺序,也就是其氧化还原发生的顺序可知,当一半的Fe2+的被氧化时,I-已经全部被氧化。由此可得到其反应的离子方程式为:
Fe2+ + 4I- + 3Cl2 = 2 I2 + 2Fe3+ + 6Cl-
③ 已知Ca3(PO4)2 CaHPO4均不溶于水,且Ca3(PO4)2 的溶解度比CaHPO4的溶解度小。将0.05mol·L-1Ca(H2PO4)2溶液与0.15NaOH mol·L-1溶液等 体积混合,搅拌后充分进行反应,试写出其反应的离子方程式。
根据题意可知道,其NaOH与Ca(H2PO4)2二者的物质的量比为=3 :1,当与作用时,按照H2PO4-它的电离的先后顺序,先是H2PO4-被中和为HPO42-,再过量OH-的再HPO42-与反应,当发生这步反应时,OH-相对来说不足,所以其产物中有PO43- HPO42-二者的物质,而其沉淀根据的量来看Ca2+能完全形成 Ca3(PO4)2的沉淀,溶液其中的离子有HPO42- 、 PO43-形式,反应如下:
3Ca2+ + 6H2PO4- + 9OH- = Ca3(PO4)2 ↓+3 HPO42- + PO43-+ 9H2O
总之,对于离子方程的书写,我们要视具体的情况去分析,去理解题目的要求,从而作出正确的判断。
例3: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:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
B 氯化铁溶液中通入硫化氢气体:2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
C 次氯酸钙溶液中通人过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
D 氯化亚铁溶液中加入硝酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑
分析:A项中有碳酸钙沉淀未写出来,B项中硫化氢为弱电解质,应写分子形式,C项中过量二氧化碳使最终产物为碳酸氢钙,选D。
Ⅳ、离子反应的综合运用。
该类题目可将离子反应的不同知识容为一体,题型可以是离子推断、离子共存、离子方程式书写等。如07年全国高考理综卷1的推断题若利用离子共存知识去推断则较易。
注:2007年全国高考理综卷1第27题.
A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子有
阳离子 |
Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH Cl CO32- HSO-4 SO42- |
分别取它们的水溶液进行实验。结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。据此推断它们是
A______________;B______________;C______________;D______________
答案略。
例4:除去KCl溶液中的SO42-离子,依次加入的溶液为(填溶质的化学式): 。
分析:抓住离子反应的基本特点,除去杂质而又不能引入杂质,易得出结论:BaCl2[或Ba(OH)2]、K2CO3、HCl。
离子反应专题训练:
一、选择题(每小题只有一个答案符合题意,每小题3分,计45分,)
1.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是
A D3O+ B Li+ C OD¯ D OH¯
2.下列物质是强电解质的是( )
A.NaCl溶液 B. C. D.氨水
3.对四种无色溶液进行检验,实验结果如下,其中明显错误的是:( )
A. , , , B. , , ,
C. , , , D. , , ,
4.下列物质属于非电解质是( )
A.氯气 B. C.CO2 D.金属钠
5.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是
A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3¯)>c(OH¯)
B HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3¯)>c(OH¯)>c(H+)
D N3¯与CO2含相等电子数
6.下列各组试剂在溶液中反应,当两种试剂的量发生变化时,不能用同一离子方程式表示的是( )
A.MgCl2 NaOH B.NaSO4 Ba(OH)2 C.HCl NH3。H2O D。FeBr2 Cl2
7.能用 来表示的化学反应是( )
A.固体 和 反应 B.澄清石灰水和 溶液反应
C.KOH溶液和醋酸溶液反应 D. 和 溶液反应
8. 中,对m和 判断正确的是( )
A.m=4, 是还原产物 B.2m=y, 是氧化剂
C.m=4, 是氧化产物 D.m= , 是还原剂
9.某溶液中只含有 , , , 四种离子,已知 , , 的个数比为3∶2∶1。则溶液中 与 离子的个数比为( )
A.1∶2 B.1∶4 C.3∶4 D.3∶2
10.pH=1的溶液中能共有的无色离子组是:( )
A. , , , B. , , ,
C. , , , D. , , ,
11,下列离子方程式中,正确的是
A 向氯化亚铁溶液中通入氯气:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
B 三氯化铁溶液跟过量氨水反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
C 碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应:Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
D 氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:2Cl2+2OH-=3Cl-+ClO-+H2O
12.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)
A 0.4mol/L B 0.6mol/L C 0.8mol/L D 1.0mol/L
13。下列说法正确的是
A pH=2和pH=1的硝酸中c(H+)之比为1︰10
B Na2CO3溶液c(Na+)与c(CO32-)之比为2︰1
C 0.2 mol·L-1与0.1 mol·L-1醋酸中c(H+)之比为2︰1
D NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3︰1
14、欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3¯)都减少,其方法是
A 通入二氧化碳气体 B 加入氢氧化钠固体
C 通入氯化氢气体 D 加入饱和石灰水溶液
15、叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是
A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3¯)>c(OH¯)
B HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3¯)>c(OH¯)>c(H+)
D N3¯与CO2含相等电子数
二、双基与应用:(共四小题,共20分)
16.写出下列反应的离子方程式:
(1)鸡蛋浸泡在醋酸中,蛋壳变软,且有气泡生成____________________________
(2)用澄清石灰水检验 :_______________________________________________
(3) 与 混合________________________________________
17.铅蓄电池是一种常见的蓄电池,在放电时发生如下反应:
,已知 微溶,则该反应的离子方程式为__________________________________________,反应中转移的电子数目为_________,原电池的负极发生氧化反应,则负极是__________。
18.已知 难溶于水,也难溶于 却可溶于 溶液形式无色溶液,其方程式为 ,当在 中通入 时,有黑色的沉淀PbS生成,表示这个反应的离子方程式为_______________________________。
19.已知AgCl,AgBr,AgI, 的颜色分别为白、淡黄、黄、黑色。向NaCl溶液中加入 溶液有白色沉淀生成,离子方程式为______________________________,再依次滴入NaBr,NaI, 溶液发现沉淀的颜色由白→淡黄→黄→黑,写出离子方程式AgCl+ AgBr+ ;__________________________,_________________________。由此可以得出结论 ,AgI,AgBr,AgCl的溶解度由大到小的顺序为_______________。
三、实验与推断(本题包括四小题共15分)
20.某河道两旁有甲乙两厂它们排放的工业废水中,共含 , , , , , 六种离子:
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是____________。
(2)乙厂中的废水含有另外三种离子。如果加一定量的___________(填:A.活性炭B. C.Fe),可以回收其中的金属____________(写金属符号)。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的________________(填写离子符号)转变为沉淀,经过滤后的废水主要含____________可用来浇灌农田。
21.用自来水配制的 溶液,会出现浑浊。过滤出沉淀,向其中加入稀 沉淀不溶解,请你分析该沉淀的成份是____________,说明自来水中含有_____________离子。
22. 俗称纯碱,因为它的水溶液呈碱性
(1)向 溶液中滴入酚酞现象是____________________(2分)
(2) 溶液呈碱性,滴加过量的 溶液,你会看到的现象是____________________,原因__________________________________________________________(用离子方程式表示)
23、A、B、C、D是四种可溶的化合物,分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OH-、CO32-、NO3-、SO42-两两组合而成,它们的溶液发生如下反应:
A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。
写出它们的化学式:A: ,B: ,C: ,D: 。
四、探究与创新(共两小题,满分20分)
24、溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应,溴元素完全转化为溴单质,试写出该反应的离子方程式 反应中 mol的溴化钾中含有mg溴元素,它能 (填氧化或还原) mol的 (填化学式)
25、向含有a mol FeCl3 bmolCuCl2的溶液中投入cmol Fe和dmolCu:
(1)用离子方程式表示:无论a、b、c、d取何值,一定发生的反应有
可能发生的反应有
(2)若充分反应后,容器中有不溶物存在,请分析不溶物的成分及溶液的组成情况,填入下表,可不填满,不考虑H+ 。(仅考虑阳离子)
|
不溶物的成分 |
一定存在的离子及其含量 |
一定不存在的离子 |
可能存在的离子 |
第1种情况 |
|
|
|
|
第2种情况 |
|
|
|
|
第3种情况 |
|
|
|
|
参 考 答 案
一、选择题:1、D 2、B 3、B 4、C 5、B 6、D 7、B 8、C 9、A 10、C、11、B 12、C 13、A 14D 15、C
二、填空题:
16、(1)
(2)
(3)
17、 Pb
18、
19、
AgCl>AgBr>AgI、
三、实验与推断
20、(1) 、 、
(2)C Ag
22、(1)变红 (2)红色逐渐褪去 产生白色沉淀 ,CO32-+Ba2+=BaCO3↓ CO32-+H2OHCO3- +OH-、 溶液中 量很少
23、Ba(OH)2 、Al2(SO4)3 K2CO3 Fe(NO3)3
四,探究与创新
24、BrO3- +5Br- +6H+=3Br2 +3H2O m/80 氧化
m/16 KBr
25、(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu2++Fe=Cu+Fe2+ (2):
Cu、Fe |
Fe2+(3a+2b/2) Cl:(3a+2b) |
Fe3+、Cu2+ |
无 |
Cu |
Fe2+(a+c) Cl(3a+2b) |
Fe3+ |
Cu2+ |
高考“离子反应 ”专项复习与训练
涉及离子反应的知识要点在历年高考中均会涉及到,其考点题型可归纳如下:
Ⅰ、易混淆概念的考查。
电解质、非电解质、强电解质、弱电解质等基本概念看似简单学生却易错。如许多学生易误认为一种物质不是电解质就一定是非电解质,于是得出一些单质是非电解质的错误结论,再如一些难溶于水的电解质,易错误得出均是弱电解质等结论。
例1:下列物质中,属于强电解质的是( )属于弱电解质的是( )属于非电解质的是( )
①氨气②氨水③盐酸④醋酸⑤硫酸钡⑥氯化钠⑦二氧化碳⑧氢气⑨水
分析:抓住离子反应中的一些基本概念,该类问题可迎刃而解。
答案:⑤⑥、④⑨、①⑦
Ⅱ、离子共存问题。
该类问题综合能力较强,主要考查学生对离子间相互反应的掌握程度,离子不能大量共存的原因分析,许多材料都有详细的总结,学生需熟练掌握。高考中常考的知识点如下:
1、分析能否发生氧化还原反应:
(1)强还原性的离子和强氧化性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
(2)无论溶液酸碱性如何,MnO4-、*Cr2O72-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、I-和Fe2+不能大量共存;注MnO4-、*Cr2O72-、ClO-在酸性条件氧化性更强(*Cr2O72-一般不作要求)。
(3)S2- 和SO32-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下,由于发生
2S2- +SO32-+6H+=3S↓+3H2O而不能共存。
①H+和S2O32-不能共存。
②要特别注意H++NO3-的组合,具有强氧化性。
2、分析能否发生复分解反应:
(1)由于生成沉淀而不能共存:两种或两种离子相互反应,由难溶或微溶物质生成时,这些离子不能共存。
如:①Ba2+、Mg2+、Ca2+、Ag+等不能与CO32-、SO42-、PO43-等大量共存。②Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Ag+等不能与OH-大量共存;③Ag+不能与Cl-、Br-、I-大量共存④S2-不能与碱金属离子和NH4+以外的其他大多数金属离子共存。
(2)由于生成气体而不能大量共存。如:CO32-、HCO3-、SO32-、 HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸酸根离子与H+不能大量共存。
(3)由于生成弱电解质而不能大量共存。如:OH-、CH3COO-、PO43-、H2PO4-、HPO42-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、S2-、C17H35COO-、 O-等与H+ 不能大量共存。又如:弱酸的酸式酸根HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HS-、HSO3-及NH4+不能与OH-大量共存。
3、分析能否发生水解互促反应
两种水解性质相反的离子,在水溶液中相互促进对方的水解,而不能大量共存。即能水解的阳离子和能水解的阴离子之间由于发生水解互促反应而不能大量共存。如:
S2- SO32-
AlO2- AlO2- Fe3+ AlO2-
Al3+ HCO3- Fe3+ HCO3- AlO2- Al3+ NH4+
CO32- CO32- NH4+ SiO32-
HSO3- HSO3-
SO32-
AlO2- 与HCO3-也不能大量共存。
向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液产生白色沉淀,该过程可以理解为:
AlO2-+2H2O≒Al(OH)3+OH- HCO3-+ OH-= CO32-+ H2O
总式可表述为:AlO2-+ HCO3-+ H2O =Al(OH)3↓+ CO32-
4、分析能否发生络合反应:
由于两种离子在溶液中发生络合反应而不能大量共存。如:
Fe3+ 、Fe2+与SCN-不能大量共存。Fe3+与 O-不能大量共存。
5、注意题目中的附加条件,如“无色透明溶液”,“酸性溶液”,“碱性溶液”,“pH=1的溶液”,“若溶液能与铝反应放出氢气”,“水电离的浓度是10-a(如25℃:10-a<10-7)”。另外,在审题时还应看清能大量共存,还是不能大量共存,或因“某某”反应不能大量共存等。
例2:巳知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则该溶液中还可能大量存在的离子组是
A Al3+、CH3COO-、Cl- B Mg2+、Ba2+、Br-
C Mg2+、Cl-、I- D Na+、NH4+、Cl-
分析:该题属附加条件的离子共存问题,A项中CH3COO-与H+ 反应而不能共存。B项中有硫酸钡沉淀而不能共存,C项中I、H、NO3 三者会发生氧化还原反应而不能共存,故选D。
Ⅲ、离子方程式的书写及正误判断。
该类问题许多材料也都有详细的总结,也是学生需熟练掌握的重点内容之一。高考中经常涉及到的题型是判断一个离子方程式的正误。知识要点有:
1.化学反应书写必须符合客观事实:如Cu + 2H+ = Cu2+ + H2↑、2Fe + 6H+ = 2Fe3 + + 3H2↑显然是错误的。
2.必须符合拆写原则:如将石灰石加入稀盐酸中的离子方程式写成CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑就是错误的。错在将难溶于水的CaCO3写成
3.必须遵守质量守恒定律:将Na2CO3与稀硫酸反应的离子方程式错写成了CO32- + H+ = H2O + CO2↑。
4.必须遵守电荷平衡原理:铝与稀硫酸反应:A1 + 2H+ = Al3+ + H2↑(错误),左右两边电荷不守恒。
5.必须符合阴、阳离子的个数配比:如氢氧化钡和硫酸溶液反应, Ba2++OH-+H++SO42- = BaSO4↓+H2O是错误的。
6.忌以偏概全:如硫酸铜溶液中加入Ba(OH)2溶液写成:Ba2+ + SO42- = BaSO4↓是错误的,这是遗漏了氢氧化铜沉淀的反应。
7.注意“量”的关系:如“过量”“适量”“足量”“少量”“定量”及“隐含量”等,须谨防落入“量”的陷阱。该知识点是学生易错的知识,建议学生从以下几点掌握:
(1) 反应中的“足量”与“少量”“适量”的问题
在有许多的化学反应中,反应物的量不同,其化学反应的离子方程式不相同
例如:向Ca(OH)2溶液中通入少量CO2的气体。反应为:Ca2+ +CO2+2OH- =CaCO3↓ +H2O
向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2的气体: CO2 +OH- =HCO3-
对于此类反应抓住题中的语句,确定其量的多少,对于反应物中量不足的物质参与反应时,可以依照“少定多变”的原则,去写反应。这样的反应还有:
1AlCl3溶液将中加入少量或过量的NaOH溶液 2AgNO3 溶液将中加入少量或过量的NH3 3 NaAlO2溶液将中加入少量或过量的HCl 4在 NaOH 溶液 中通入过量CO2或少量的CO2 。
(2)与试剂加入顺序有关的问题,即“隐含量”的问题。
对于同样的物质间反应,有的与顺序有着密切的关系,试剂加入顺序不同,反应不同,我们应根据反应的原理,确定其产物。
如写出下列反应的离子方程式:
①向盛有AlCl3溶液的试管中滴加2-3滴NaOH溶液并振荡试管。
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓
向盛有NaOH溶液的试管中滴加2-3滴AlCl3溶液并振荡试管。
Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O
②向盛有0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的试管中滴加0.1 mol·L-1HCl等体积的溶液。
CO3- +2 H+ =CO2 ↑+H2O
若反过来将0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液滴入等体积0.1 mol·L-1HCl的中。
CO3- + H+ = HCO3-
(3)与反应的要求有关的问题
对于此类题,我们要把握题目的具体要求,去寻求各反应物和产物的关系。
①往一定量的硫酸铝铵NH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入Ba(OH)2的溶液,写出当反应中出现的沉淀的量最大时的反应的离子方程式。根据分析应有:
NH4+ + 2SO42- +2Ba2+ + Al3+ + 4OH - = NH3·H2O + 2BaSO4 ↓ + Al(OH)3 ↓
②a: 向NaHSO4的溶液中逐滴加入Ba(OH)2的溶液,使溶液呈中性,请写出反应的离子方程式。
2H+ +SO42- +Ba2++ 2OH- = BaSO4 ↓ + H2O
b:在以上的中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2的溶液,请写出此时反应的离子方程式。
SO42- +Ba2+ = BaSO4 ↓
(4) 与题设的量有关的问题。
对于此类反应来说必须先根据题中的相关的物质的关系,去找到反应物的反应的比例关系确定其产物,而后写出反应的离子方程式。
①在一定浓度的FeBr2溶液中通入Cl2,当c(Br-)=c(Cl-)时,通入体积为3.36升(标准状况),试写出该反应的离子方程式。
对于此题关键的是先求出它们者的关系,由题可求得满足条件时原溶液中的物质的量:设溶液中的FeBr2为Xmol 依据c(Br-)=c(Cl-) 则有2X mol-(0.15 mol×2-X)=0.15 mol X=0.2 mol n FeBr2 :n Cl2 = 0.2 mol:0.15 mol =4 :3,由此:
4Fe2+ + 2Br-+3Cl2 = 4Fe3+ +Br2 + 6Cl-
② 已知反应2FeCl3 + 2KI = FeCl2 +2KCl +I2,往FeI2溶液中通入一定量的Cl2,使一半的Fe2+被氧化,写出该反应的离子方程式。
根据化学反应中离子发生反应的先后顺序,也就是其氧化还原发生的顺序可知,当一半的Fe2+的被氧化时,I-已经全部被氧化。由此可得到其反应的离子方程式为:
Fe2+ + 4I- + 3Cl2 = 2 I2 + 2Fe3+ + 6Cl-
③ 已知Ca3(PO4)2 CaHPO4均不溶于水,且Ca3(PO4)2 的溶解度比CaHPO4的溶解度小。将0.05mol·L-1Ca(H2PO4)2溶液与0.15NaOH mol·L-1溶液等 体积混合,搅拌后充分进行反应,试写出其反应的离子方程式。
根据题意可知道,其NaOH与Ca(H2PO4)2二者的物质的量比为=3 :1,当与作用时,按照H2PO4-它的电离的先后顺序,先是H2PO4-被中和为HPO42-,再过量OH-的再HPO42-与反应,当发生这步反应时,OH-相对来说不足,所以其产物中有PO43- HPO42-二者的物质,而其沉淀根据的量来看Ca2+能完全形成 Ca3(PO4)2的沉淀,溶液其中的离子有HPO42- 、 PO43-形式,反应如下:
3Ca2+ + 6H2PO4- + 9OH- = Ca3(PO4)2 ↓+3 HPO42- + PO43-+ 9H2O
总之,对于离子方程的书写,我们要视具体的情况去分析,去理解题目的要求,从而作出正确的判断。
例3: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:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
B 氯化铁溶液中通入硫化氢气体:2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
C 次氯酸钙溶液中通人过量二氧化碳:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
D 氯化亚铁溶液中加入硝酸:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑
分析:A项中有碳酸钙沉淀未写出来,B项中硫化氢为弱电解质,应写分子形式,C项中过量二氧化碳使最终产物为碳酸氢钙,选D。
Ⅳ、离子反应的综合运用。
该类题目可将离子反应的不同知识容为一体,题型可以是离子推断、离子共存、离子方程式书写等。如07年全国高考理综卷1的推断题若利用离子共存知识去推断则较易。
注:2007年全国高考理综卷1第27题.
A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子有
阳离子 |
Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH Cl CO32- HSO-4 SO42- |
分别取它们的水溶液进行实验。结果如下:
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。据此推断它们是
A______________;B______________;C______________;D______________
答案略。
例4:除去KCl溶液中的SO42-离子,依次加入的溶液为(填溶质的化学式): 。
分析:抓住离子反应的基本特点,除去杂质而又不能引入杂质,易得出结论:BaCl2[或Ba(OH)2]、K2CO3、HCl。
离子反应专题训练:
一、选择题(每小题只有一个答案符合题意,每小题3分,计45分,)
1.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是
A D3O+ B Li+ C OD¯ D OH¯
2.下列物质是强电解质的是( )
A.NaCl溶液 B. C. D.氨水
3.对四种无色溶液进行检验,实验结果如下,其中明显错误的是:( )
A. , , , B. , , ,
C. , , , D. , , ,
4.下列物质属于非电解质是( )
A.氯气 B. C.CO2 D.金属钠
5.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是
A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3¯)>c(OH¯)
B HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3¯)>c(OH¯)>c(H+)
D N3¯与CO2含相等电子数
6.下列各组试剂在溶液中反应,当两种试剂的量发生变化时,不能用同一离子方程式表示的是( )
A.MgCl2 NaOH B.NaSO4 Ba(OH)2 C.HCl NH3。H2O D。FeBr2 Cl2
7.能用 来表示的化学反应是( )
A.固体 和 反应 B.澄清石灰水和 溶液反应
C.KOH溶液和醋酸溶液反应 D. 和 溶液反应
8. 中,对m和 判断正确的是( )
A.m=4, 是还原产物 B.2m=y, 是氧化剂
C.m=4, 是氧化产物 D.m= , 是还原剂
9.某溶液中只含有 , , , 四种离子,已知 , , 的个数比为3∶2∶1。则溶液中 与 离子的个数比为( )
A.1∶2 B.1∶4 C.3∶4 D.3∶2
10.pH=1的溶液中能共有的无色离子组是:( )
A. , , , B. , , ,
C. , , , D. , , ,
11,下列离子方程式中,正确的是
A 向氯化亚铁溶液中通入氯气:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
B 三氯化铁溶液跟过量氨水反应:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
C 碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应:Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
D 氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:2Cl2+2OH-=3Cl-+ClO-+H2O
12.某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)
A 0.4mol/L B 0.6mol/L C 0.8mol/L D 1.0mol/L
13。下列说法正确的是
A pH=2和pH=1的硝酸中c(H+)之比为1︰10
B Na2CO3溶液c(Na+)与c(CO32-)之比为2︰1
C 0.2 mol·L-1与0.1 mol·L-1醋酸中c(H+)之比为2︰1
D NO2溶于水时,被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3︰1
14、欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3¯)都减少,其方法是
A 通入二氧化碳气体 B 加入氢氧化钠固体
C 通入氯化氢气体 D 加入饱和石灰水溶液
15、叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是
A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN3)>c(H+)>c(N3¯)>c(OH¯)
B HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3¯)>c(OH¯)>c(H+)
D N3¯与CO2含相等电子数
二、双基与应用:(共四小题,共20分)
16.写出下列反应的离子方程式:
(1)鸡蛋浸泡在醋酸中,蛋壳变软,且有气泡生成____________________________
(2)用澄清石灰水检验 :_______________________________________________
(3) 与 混合________________________________________
17.铅蓄电池是一种常见的蓄电池,在放电时发生如下反应:
,已知 微溶,则该反应的离子方程式为__________________________________________,反应中转移的电子数目为_________,原电池的负极发生氧化反应,则负极是__________。
18.已知 难溶于水,也难溶于 却可溶于 溶液形式无色溶液,其方程式为 ,当在 中通入 时,有黑色的沉淀PbS生成,表示这个反应的离子方程式为_______________________________。
19.已知AgCl,AgBr,AgI, 的颜色分别为白、淡黄、黄、黑色。向NaCl溶液中加入 溶液有白色沉淀生成,离子方程式为______________________________,再依次滴入NaBr,NaI, 溶液发现沉淀的颜色由白→淡黄→黄→黑,写出离子方程式AgCl+ AgBr+ ;__________________________,_________________________。由此可以得出结论 ,AgI,AgBr,AgCl的溶解度由大到小的顺序为_______________。
三、实验与推断(本题包括四小题共15分)
20.某河道两旁有甲乙两厂它们排放的工业废水中,共含 , , , , , 六种离子:
(1)甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子是____________。
(2)乙厂中的废水含有另外三种离子。如果加一定量的___________(填:A.活性炭B. C.Fe),可以回收其中的金属____________(写金属符号)。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的________________(填写离子符号)转变为沉淀,经过滤后的废水主要含____________可用来浇灌农田。
21.用自来水配制的 溶液,会出现浑浊。过滤出沉淀,向其中加入稀 沉淀不溶解,请你分析该沉淀的成份是____________,说明自来水中含有_____________离子。
22. 俗称纯碱,因为它的水溶液呈碱性
(1)向 溶液中滴入酚酞现象是____________________(2分)
(2) 溶液呈碱性,滴加过量的 溶液,你会看到的现象是____________________,原因__________________________________________________________(用离子方程式表示)
23、A、B、C、D是四种可溶的化合物,分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OH-、CO32-、NO3-、SO42-两两组合而成,它们的溶液发生如下反应:
A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。
写出它们的化学式:A: ,B: ,C: ,D: 。
四、探究与创新(共两小题,满分20分)
24、溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应,溴元素完全转化为溴单质,试写出该反应的离子方程式 反应中 mol的溴化钾中含有mg溴元素,它能 (填氧化或还原) mol的 (填化学式)
25、向含有a mol FeCl3 bmolCuCl2的溶液中投入cmol Fe和dmolCu:
(1)用离子方程式表示:无论a、b、c、d取何值,一定发生的反应有
可能发生的反应有
(2)若充分反应后,容器中有不溶物存在,请分析不溶物的成分及溶液的组成情况,填入下表,可不填满,不考虑H+ 。(仅考虑阳离子)
|
不溶物的成分 |
一定存在的离子及其含量 |
一定不存在的离子 |
可能存在的离子 |
第1种情况 |
|
|
|
|
第2种情况 |
|
|
|
|
第3种情况 |
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|
参 考 答 案
一、选择题:1、D 2、B 3、B 4、C 5、B 6、D 7、B 8、C 9、A 10、C、11、B 12、C 13、A 14D 15、C
二、填空题:
16、(1)
(2)
(3)
17、 Pb
18、
19、
AgCl>AgBr>AgI、
三、实验与推断
20、(1) 、 、
(2)C Ag
22、(1)变红 (2)红色逐渐褪去 产生白色沉淀 ,CO32-+Ba2+=BaCO3↓ CO32-+H2OHCO3- +OH-、 溶液中 量很少
23、Ba(OH)2 、Al2(SO4)3 K2CO3 Fe(NO3)3
四,探究与创新
24、BrO3- +5Br- +6H+=3Br2 +3H2O m/80 氧化
m/16 KBr
25、(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu2++Fe=Cu+Fe2+ (2):
Cu、Fe |
Fe2+(3a+2b/2) Cl:(3a+2b) |
Fe3+、Cu2+ |
无 |
Cu |
Fe2+(a+c) Cl(3a+2b) |
Fe3+ |
Cu2+ |
高考专题复习-现行教材重要实验汇编
第一部分 无机物的性质实验
一、氢元素单质及其化合物
实验1:如右图所示,球形干燥管中装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水,
控制氢气流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹得足够大时,轻轻摆动导管,
让肥皂泡脱离管口,观察现象。
现象与解释:肥皂泡迅速上升,说明氢气比同体积的空气轻。
实验2:在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。
现象与解释:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰;用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫。氢气在空气里燃烧,实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应,生成了水并放出大量的热。
实验3:取一个一端开口 ,另一端钻有小孔的纸筒,用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸筒充满氢气。移开氢气发生装置,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。
现象与解释:刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然发生爆炸,听到“砰”的声音。点燃前,纸筒内是纯净的氢气,遇火燃烧。随着氢气的消耗,空气不断从纸筒底部进入筒内,筒内的气体变成氢气和空气的混合物,这种混合气体遇火发生了爆炸。
实验4:在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的CuO,管口微向下倾斜。通入氢气,过一会儿,再给CuO加热。反应完全后,继续通入氢气,直到试管冷却。
现象与解释:黑色的氧化铜逐渐变为亮红色固体,同时管口有水滴生成。氢气还原氧化铜生成了铜和水。
二、碳族元素
实验1:把石墨电极或铅笔芯和导线连在一起,接通电源后,灯泡是否发亮?
现象与解释:灯泡发亮,说明石墨能导电。
实验2:参考右图所示装置,制一个净水器,并完成实验。
现象与解释:混有红墨水的水变为无色,说明木炭(活性炭)具有吸附性。
实验3:把木炭加热到发红,伸进盛有氧气的集气瓶里,注意木炭在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。燃烧停止后,立即向瓶内倒入一些澄清的石灰水,振荡,观察现象。
现象与解释:木炭在氧气里燃烧比在空气里燃烧更旺,发出白光,并放出热量。燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,说明碳与氧气反应生成了二氧化碳。
实验4:把经过烘干的木炭和黑色的氧化铜共同研磨均匀,小心地铺放进试管里,把试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯(可加网罩使火焰集中并提高温度)加热试管几分钟。观察现象。
现象与解释:黑色固体变为有红色固体,说明有铜生成;澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
实验5:在一根细木棍的两端各系上一个大小相同的小纸袋(或一次性水杯),在木棍的中间部位系上一根细绳,使两端平衡,并把它系在铁架台上。取预先收集好的CO2(注意观察颜色、状态),迅速倒入其中一个小纸袋中,观察两端的小纸袋是否继续保持平衡。
现象与解释:CO2是一种无色气体;倒入CO2的小纸袋一端向下倾斜,说明CO2的密度比空气大。
实验6:点燃两支短蜡烛,分别放在白铁皮架的两个阶梯上,把白铁皮架放在烧杯里,沿烧杯壁倾倒CO2。观察现象。
现象与解释:CO2使下层阶梯上的蜡烛先熄灭,上层的后熄灭。这个实验可以说明两点:第一,CO2既不能燃烧,也不能支持燃烧;第二,CO2的密度比空气大。
实验7:向盛有紫色试液的试管里通入CO2,观察石蕊试液颜色的变化。待石蕊试液颜色变化后,停止通入CO2,并取少量溶液放在酒精灯火焰上加热,再观察石蕊试液颜色的变化。
现象与解释:当通入CO2时,紫色石蕊试液变成红色;当加热时,红色石蕊试液又变成紫色。这是由于CO2溶于水生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红;碳酸很不稳定,很容易分解为CO2和水。
实验8:在盛有CO的贮气瓶的导管口点火,观察火焰的颜色。把一个烧杯内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,观察石灰水有什么变化。
现象与解释:烧杯内壁澄清的石灰水变混浊。CO在空气里燃烧发出蓝色的火焰并生成CO2。
实验9:在玻璃管里放入CuO,通入CO,并用气球收集尾气,然后加热,仔细观察实验发生的现象。
现象与解释:黑色的CuO变成了红色的Cu,澄清的石灰水变混浊,说明CO能使CuO还原成Cu,同时生成CO2。
实验10:在一个小玻璃杯中放入少量洗净的碎鸡蛋壳,加入一些盐酸,立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。观察现象。
现象与解释:有气体产生,有澄清石灰水变混浊。说明鸡蛋壳中含有碳酸盐。
三、氮族元素
实验1:在长玻璃管中放少量白磷,玻璃管的一端用软木塞或纸团塞紧,另一端敞开。先均匀加热红磷周围的玻璃管,然后在放红磷的地方加强热。观察发生的现象。
现象与解释:加热后,玻璃管内有黄色蒸气产生,并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着,此固体即为白磷。
实验2:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)。打开玻璃管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。观察现象。
现象与解释:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧杯内液体呈红色。说明氨极易溶于水,并与水反应,生成具有碱性的氨水。(思考:如何用只用试管和烧杯做氨气极易溶于水的实验?)
实验3:用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后将两根玻璃棒接近,观察发生的现象。
现象与解释:当两根玻璃棒接近时,产生大量的白烟。这是由于氨水挥发出来的NH3与盐酸挥发出来的HCl化合形成微小的NH4Cl晶体。(思考:NH3与浓硝酸、浓硫酸靠近时有什么现象?)
实验4:在试管中加入少量NH4Cl晶体,加热,观察发生的现象。
现象与解释:加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着。这是由于受热时,NH4Cl分解,生成NH3和HCl,冷却后,NH3和HCl又重新结合,生成NH4Cl。
实验5:在两支试管中各加入少量(NH4)2SO4和NH4NO3固体,分别向两支试管中滴加10%的NaOH溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察现象。
现象与解释:加热后,两支试管中都有气体产生,并可闻到刺激性气味;同时看到湿润的红色石蕊试变蓝。说明(NH4)2SO4和NH4NO3都能与NaOH反应生成NH3。
实验6:在两支试管中各放入一小块铜片,分别加入少量浓硝酸和稀硝酸,立即用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,观察发生的现象。然后,将加稀硝酸的试管上的塑料袋稍稍松开一会儿,使空气进入塑料袋,再将塑料袋系紧,观察发生的现象。
现象与解释:反应开始后,两支试管中都有气泡产生,是塑料袋膨胀,加浓硝酸的试管中反应剧烈,放出红棕色气体。加稀硝酸的试管中反应较缓慢,放出无色气体;当空气进入以充满无色气体的塑料袋后,无色气体变成了红棕色。
在上面的实验中,浓硝酸与铜反应生成了NO2,稀硝酸与铜反应生成了NO,NO与空气中的氧气反应又生成了NO2。
四、氧族元素
实验1:将一支装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中。观察实验现象。
现象与解释:装有SO2的试管倒立在水槽中以后,试管中的水面上升,试管中的液体变为红色。
实验2:将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热。观察溶液发生的变化。
现象与解释:向品红溶液中通入SO2后,品红溶液的颜色逐渐褪去;当给试管加热时,溶液又变为红色。实验说明,SO2具有漂白性,SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。
实验3:在200mL的烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。
现象与解释:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。浓硫酸具有脱水性,且反应为放热反应,碳与浓硫酸反应有气体产生,产生的气体使木炭变得疏松。
实验4:在一支试管里放入一小块铜片,然后再加入5mL浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好,加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中。观察反应现象。反应完毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。
现象与解释:浓硫酸与铜在加热时发生反应,放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体,说明生成的气体是SO2;反应后生成物的水溶液显蓝色,说明铜被浓硫酸氧化成Cu2+。
五、卤族元素
实验1:用坩埚钳夹住一束铜丝,灼烧后立即放入充满氯气的集气瓶里。观察发生的现象。然后把少量的水注入集气瓶里,用玻璃片盖住瓶口,振荡。观察溶液的颜色。
现象与解释:红热的铜丝在氯气里继续燃烧,是集气瓶里充满棕黄色的烟(CuCl2的微小晶体)。氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色(溶液浓度不同,溶液颜色有所不同)。
实验2:在空气中点燃H2,然后把导管伸入盛有Cl2的集气瓶中。观察H2在Cl2燃烧的现象。
现象与解释:纯干净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的HCl气体在空气里与水蒸汽结合,呈现雾状。
实验3:把新收集到的一塑料瓶Cl2和一塑料瓶H2口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次使H2和Cl2充分混合。取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约10cm处点燃镁条。观察有什么现象发生。
现象与解释:当镁条燃烧所产生的强光照射到混合气体时,瓶中的H2和Cl2迅速混合而发生爆炸,把塑料片向上弹起。
实验4:取干燥和湿润的有色布条各一条,分别放入两个集气瓶中,然后通入Cl2,观察发生的现象。
现象与解释:干燥的布条没有褪色,湿润的布条褪色了。说明氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使某些染料和有机色素褪色。
实验5:观察溴的颜色和状态。
现象与解释:溴是深红棕色的液体,很容易挥发。如果把溴存放在试剂瓶里,需要在瓶中加一些水,以减少挥发。
实验6:观察碘的颜色、状态和光泽。取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管,用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端,观察管内发生的现象。
现象与解释:碘被加热时,不经熔化直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷,重新凝成固体。碘发生了升华。
实验7:(1)将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
(2)将少量溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
现象与解释:四氯化碳层和水层颜色的变化,说明氯可以把溴和碘分别从溴化物和碘化物中置换出来;溴可以把碘从碘化物中置换出来。
实验8:在装有少量淀粉溶液的试管里,滴入几滴碘水。观察溶液颜色的变化。
现象与解释:淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。
六、碱金属元素
实验1:取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。
现象与解释:钠很软,可以用刀切割。切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽。
实验2:观察用刀切开的钠表面所发生的变化。把一小块钠放在石棉网上加热,观察发生的现象。
现象与解释:新切开的钠的光亮的表面很快就变暗了,这是由于钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化膜。钠在空气中燃烧,生成淡黄色的固体(Na2O2),发出黄色的火焰。
实验3:(1)向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。观察反应的现象和溶液颜色的变化。
(2)切一块绿豆大的钠,用铝箔(事先用针刺一些小孔)包好,再用镊子夹住,放在试管口下,用排水法收集气体。等试管中气体收集满时,小心地取出试管,把试管口向下移近酒精灯火焰,检验钠与水反应生成的气体。
现象与解释:(1)钠与水剧烈反应,熔化成小球在水面上游动,伴有“嘶嘶”的声音,溶液颜色变成红色。说明钠的密度比水小,钠与水反应有气体产生,是放热反应。(2)试管口向下移近酒精灯火焰时,有轻微的爆鸣声,说明生成的气体是氢气。
实验4:(1)把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。
(2)用脱脂棉包住0.2g Na2O2粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴加几滴水。观察发生的现象。
现象与解释:(1)带火星的木条复燃,说明生成的气体是氧气。(2)反应放出的热能使脱脂棉燃烧,而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。
实验5:在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中,观察反应现象。
现象与解释:装有NaHCO3的试管上的气球膨胀得快,说明与NaHCO3与稀盐酸的反应比与Na2CO3稀盐酸的反应剧烈。
实验6:把Na2CO3放在试管里,约占试管容积的1/6,往另一支试管里倒入澄清的石灰水,然后加热,观察澄清石灰水是否起变化。换上一支放入同一容积NaHCO3的试管,加热,观察澄清石灰水的变化。
现象与解释:Na2CO3受热没有变化,NaHCO3受热后放出了CO2。
实验7:把一小块钾,擦干表面的煤油,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。并跟钠在空气里的燃烧现象进行对比。
现象与解释:钾在空气里燃烧火焰呈紫色,比钠在空气里燃烧更剧烈。
实验8:仿照上述“实验3(1)”完成钾与水反应的实验。
现象与解释:钾与水反应比钠与水反应更剧烈,反应放出的热量可以使生成的氢气燃烧,并发生轻微的爆炸,说明钾比钠的金属性更强。
七、镁、铝及其化合物
实验1:把2cm×5cm的铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,立即把铝箔伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
现象与解释:铝箔在氧气中剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,反应生成Al2O3。
实验2:在两支试管里分别加入10mL浓NaOH溶液,在各放入一小段铝片和镁条,观察实验现象。过一段时间后,用点燃的木条分别放在两支试管口,有什么现象发生。
现象与解释:镁不能与NaOH溶液反应,铝能反应,并放出一种可燃性气体——氢气,同时生成NaAlO2。
实验3:把点燃的镁条放入盛有二氧化碳的集气瓶里(集气瓶底部放一些细纱),观察现象。
现象与解释:镁条在二氧化碳里剧烈燃烧,生成白色粉末,在瓶的内壁有黑色的碳附着。
实验4:用两张圆形滤纸分别叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,再底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀,放在纸漏斗上,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。
现象与解释:镁条剧烈燃烧,放出一定的热量,使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应。反应放出大量的热,并放出耀眼的光芒。纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。该反应生成了Al2O3和Fe,被称为铝热反应。
实验5:在试管里加入少量稀的Al2(SO4)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状沉淀。继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。过滤,用蒸馏水冲洗沉淀,可得较纯净的Al(OH)3。取少量Al(OH)3沉淀放在蒸发皿中,加热。
现象与解释:生成的白色胶状沉淀是Al(OH)3,Al(OH)3分解生成Al2O3和H2O。
实验6:把上述“实验5”中制得的Al(OH)3沉淀分装在2支试管里,往一个试管里滴加2mol/L 盐酸,往另一个试管里滴加2mol/L NaOH溶液,边加边振荡。
现象与解释:在酸或强碱里都能溶解。Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,能与酸反应生成铝盐,与强碱反应生成偏铝酸盐。
八、铁及其化合物
实验1:把烧的红热细铁丝伸到盛有Cl2的集气瓶中,观察现象。把少量水注入集气瓶中,振荡,观察溶液的颜色。
现象与解释:铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,这是FeCl3的小颗粒。加水振荡后,生成黄色溶液。
实验2:把光亮的细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴,另一端裹一根火柴。点燃火柴,待火柴快燃尽时,缓慢插入盛有氧气的集气瓶(集气瓶里预先装少量水或在瓶底铺上一层细砂)里,观察现象。
现象与解释:细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热。铁与氧气反应生成四氧化三铁。
实验3:在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火
现象与解释:红热的铁能跟水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声,这是氢气。
实验4:在两支试管中各放入一根洁净的铁钉,然后分别注入5mL稀盐酸和稀硫酸。观察反应现象。
现象与解释:都有气泡产生,试管中的液体颜色由无色逐渐变为浅绿色。说明铁与酸反应生成Fe2+和H2。
实验5:在装有硫酸铜溶液的试管中,放入一根洁净的铁丝,过一会儿取出。观察铁丝有什么变化。
现象与解释:铁丝表面覆盖了一层红色物质。说明铁与硫酸铜溶液反应,置换出了单质铜。
实验6:在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液里立即生成沉淀,这是Fe(OH)3。
实验7:在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,观察发生的现象。
现象与解释:挤出NaOH溶液后,开始时析出一种白色的絮状沉淀,这是Fe(OH)2。生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,这是因为白色的Fe(OH)2被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。
实验8:在2支试管里分别加入10mLFeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。
现象与解释:Fe3+遇KSCN溶液变成红色,Fe2+遇KSCN溶液不显红色。Fe3+与KSCN反应的离子方程式可表示为:Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3。
实验9:在上述“实验7”中盛有FeCl2和KSCN溶液的试管里再滴入几滴新配制的氯水,观察现象。
现象与解释:无色溶液变成红色,说明原溶液中的Fe2+被氯气氧化成了Fe3+。
实验10:在试管里加入5mL FeCl3溶液,加入几滴盐酸和适量还原铁粉,振荡一会儿,滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。
现象与解释:溶液不变成红色,说明溶液中的Fe3+被铁还原成了Fe2+。
第二部分 化学基本概念与原理实验
一、燃烧的条件
实验:在500mL的烧杯中注入一定量的开水,并投入一小块白磷。在烧杯上盖一片铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷。观察反应现象。
现象与解释:实验进行不久,铜片上的白磷产生白烟开始燃烧,而水中的白磷和铜片上的红磷并没有燃烧。说明可燃物燃烧需用同时满足两个条件:一是可燃物要与氧气接触;二是要使可燃物达到着火点。
二、分子的性质
实验:在一个玻璃容器(如小玻璃杯)中,加入一定量的水,向水中加入一个小糖块。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线,观察现象。
现象与解释:糖块溶解后,容器内液面下降。说明分子是运动的,分子间有一定的间隔。
三、质量守恒定律
实验1:在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃棒,并使玻璃棒能与白磷接触。将锥形瓶放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶,将橡皮塞上的玻璃棒放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上。观察天平是否平衡。
实验2:把装有无色NaOH溶液的小试管,小心地放入盛有蓝色CuSO4溶液的小烧杯中。将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜,使两种溶液混合,再把小烧杯放到托盘天平上。观察天平是否平衡。
现象与解释:上述两个实验反应前后天平都是平衡的。说明反应前物质的总质量跟反应后物质的总质量相等。
四、饱和溶液与不饱和溶液
实验1:在各盛有10 mL 水的2支试管中,分别缓缓地加入NaCl和KNO3固体。边加入,边振荡,到试管里有剩余固体。
现象与解释:实验说明,在一定温度下,在一定量水里,NaCl和KNO3不能无限制地溶解。
实验2:给上述“实验1”中盛有KNO3溶液和剩余KNO3固体的试管缓慢加热,边加热,边振荡。
实验3:给上述“实验1”中盛有NaCl溶液和剩余NaCl固体的试管缓缓加入少量水,边加边振荡。
现象与解释:“实验2”中, KNO3固体继续溶解;“实验3”中NaCl固体继续溶解。这两个实验说明,中温度升高或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。
实验4:在各盛有10 mL 水的2支试管中,分别加入2gNaCl和0.1g熟石灰,振荡,观察现象。静置后在观察现象。
现象与解释:室温下,2gNaCl完全溶解在10 mL 水中,得到均一、透明的溶液;0.1g熟石灰却不能完全溶解,经充分振荡并静置后,有白色固体沉降到试管底部。说明,对于不同溶质来说,浓溶液不一定是饱和的,稀溶液也不一定是不饱和的。
五、结晶原理
实验:在烧杯里加入10g NaCl和KNO3的混合物(其中NaCl的量较少)。注入15mL水,加热使混合物完全溶解。然后冷却,观察KNO3晶体的析出。
现象与解释:KNO3的溶解度受温度变化的影响较大,较高温度下的KNO3饱和溶液降温时,部分KNO3从溶液里结晶析出。而NaCl的溶解度受温度变化的影响较小,降温时,大部分NaCl仍溶解在溶液里。
六、比较电解质溶液的导电能力
实验:把相同条件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl溶液和氨水分别倒入5个烧杯中,接通电源。观察灯泡发光的明亮程度。
现象与解释:连接插入CH3COOH溶液和氨水的电极上的灯泡比其他3个灯泡暗。HCl、NaOH、NaCl是强电解质,溶于水能完全电离成离子;CH3COOH和氨水是弱电解质,在溶液里只有一部分分子电离成离子。故HCl、NaOH、NaCl溶液的导电能力比CH3COOH和氨水强。
七、离子反应
实验:在试管里加入少量CuSO4溶液,再加入少量NaCl溶液。观察有无变化。
在另一支试管里加入5mL CuSO4溶液,再加入5mL BaCl2溶液,过滤。观察沉淀和滤液的颜色。
在第三支试管里加入少量上述滤液,并滴加AgNO3溶液,观察沉淀的生成。再滴加稀硝酸,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:第一支试管中没有明显变化,溶液仍为蓝色;第二支试管中有白色沉淀生成,溶液为蓝色;第三支试管中有白色沉淀生成,滴加稀硝酸,沉淀不溶解。通过对上述实验现象的分析,可以得出这样的结论:第一支试管中没有发生化学反应;第二支试管中,CuSO4电离出来的Cu2+和BaCl2电离出来的Cl—都没用发生化学反应,而SO42—与Ba2+发生化学反应生成难溶的BaSO4白色沉淀。
八、化学反应中的能量变化
实验1:在一支试管中加入几小块铝片,再加入5mL盐酸,当反应进行到有大量气泡产生时,用手触摸试管外壁,并用温度计测量溶液的温度变化。
现象与解释:手有温暖的感觉,温度计测量的温度升高。说明该反应是放热反应。
实验2:在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上。然后再加入10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌,使Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl充分反应。观察现象。
现象与解释:玻璃片上的水结成冰。说明该反应是吸热反应。
九、比较金属性强弱
1.钠、镁金属性强弱的比较
实验:向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块金属钠投入小烧杯。观察反应现象和溶液颜色变化。
取两小段镁带(已擦去表面的氧化膜)放入试管中,向试管中加入3mL水,并滴入2滴酚酞试液。观察现象。然后加热试管至水沸腾。观察现象。
现象与解释:金属钠与水剧烈反应,滴入酚酞试液的溶液呈红色;镁与冷水无明显变化,加热缓慢反应,滴入酚酞试液的溶液呈红色。说明镁的金属性比钠弱。
2.镁、铝金属性强弱的比较
实验1:取一小片铝和一小段镁带,用砂纸擦去表面的氧化膜,分别放入两支试管,再各加入2mL1mol/L盐酸。观察发生的现象。
现象与解释:铝与盐酸反应产生气泡的速率比镁快。说明镁的金属性比铝强。
实验2:分别向MgCl2溶液和AlCl3溶液滴加NaOH溶液至过量,观察现象。
现象与解释:向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀不溶解;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,产生白色沉淀,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀溶解。说明Al(OH)3的碱性比Mg(OH)2弱,即铝的金属性比镁弱。
十、外界条件对化学反应速率的影响
1.浓度对化学反应速率的影响
实验1:在两支放有少量大理石的试管里,分别加入10mL1mol/L的盐酸和10mL0.1mol/L的盐酸。观察现象。
现象与解释:在加入10mL1mol/L的盐酸的试管中有大量气泡逸出,而在加入10mL0.1mol/L的盐酸的试管中,气泡产生的很慢。许多实验证明,当其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大化学反应速率。
实验2:取三个小烧杯,编号为1、2、3。用黑笔在烧杯底部画上“+”字。按下表中的数量先分别在烧杯中加入Na2S2O3溶液和蒸馏水,摇匀。然后再同时向3个烧杯中加入2mLH2SO4溶液,搅拌并记录开始时间,到溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见时,停止计时。
编号 |
加Na2S2O3溶液的体积/mL |
加H2O的体积/mL |
加H2SO4溶液的体积/mL |
所需时间/s |
1 |
5 |
5 |
2 |
|
2 |
7 |
3 |
2 |
|
3 |
10 |
0 |
2 |
|
现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见所需的时间,第1个烧杯最长,第3个烧杯时间最短。3个烧杯中,第1个烧杯Na2S2O3的浓度最小,反应速率最慢;第3个烧杯Na2S2O3的浓度最大,反应速率最快。
2.温度对化学反应速率的影响
实验:用类似于上述“实验2”的方法,根据下表完成实验。
编号 |
加Na2S2O3溶液的体积/mL |
加H2O的体积/mL |
加H2SO4溶液的体积/mL |
温度/℃ |
所需时间/s |
1 |
5 |
5 |
2 |
室温 |
|
2 |
5 |
5 |
2 |
热水浴 |
|
3 |
5 |
5 |
2 |
沸水浴 |
|
现象与解释:溶液出现混浊现象使烧杯底部的“+”字看不见所需的时间,第1个烧杯最长,第3个烧杯时间最短。3个烧杯中,第1个烧杯中温度最低,第3个烧杯中温度最高,温度越高反应速率越快。
3.催化剂对化学反应速率的影响
实验:在两支试管中分别加入5mL质量分数为5%的H2O2溶液和3滴洗涤剂,再向其中一支试管中加入少量MnO2粉末。观察反应现象。
现象与解释:在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。
十一、浓度、温度对化学平衡的影响
1.浓度对化学平衡的影响
实验:在一个小烧杯里混合10mL0.01mol/LFeCl3溶液和10mL0.01mol/LKSCN溶液,溶液立即变成红色。
把该红色溶液平均分入3支试管中。在第一支试管中加入少量1mol/LFeCl3溶液,在第二支试管中加入少量1mol/LKSCN溶液。观察这两支试管中溶液颜色的变化,并与第三支试管中溶液的颜色相比较。
现象与解释:当加入FeCl3溶液或KSCN溶液后,试管中溶液的颜色都变深了。这说明增大任何一种反应物的浓度,都能促使化学平衡向正反应方向移动,生成更多的Fe(SCN)3。
2.温度对化学平衡的影响
实验:把NO2和N2O4盛在两个连通的烧瓶里,把一个烧瓶放进热水里,把另一个烧瓶放进冰水里。观察混合气体的颜色变化,并与常温时盛有相同混合气体的烧瓶中的颜色进行对比。
现象与解释:在烧瓶中存在平衡:NO2(g) N2O4(g) ;ΔH<0
混合气体受热颜色变深,说明NO2浓度增大,既平衡向逆反应方向移动;混合气体被冷却时颜色变浅,说明NO2浓度减小,既平衡向正反应方向移动。
十二、盐类的水解
实验:把少量CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3的固体分别加入6支盛有蒸馏水的试管中。振荡试管使之溶解,然后分别用pH试纸加以检验。
现象与解释:CH3COONa、Na2CO3是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;NH4Cl、Al2(SO4)3是弱碱强酸盐,其水溶液呈酸性;NaCl、KNO3是强酸强碱盐,其水溶液呈中性。
十三、原电池原理
实验:把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中,可以看到锌片上有气泡产生,铜片上没有气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(如右图),观察现象。
现象与解释:用导线连接后,锌片不断溶解,铜片上有气泡产生。电流表的指针发生偏转,说明导线中有电流通过。这一变化过程可表示如下:
锌片:Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)
铜片:2H++2e—=H2↑(还原反应)
十四、电解原理
实验1:在一个U形管中注入CuCl2溶液,插入2根石墨棒作电极,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电池正极相连的电极附近。接通直流电源,观察U形管内发生的变化及试纸颜色的变化。
现象与解释:接通直流电源后,电流表指针发生偏转,阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质,这是析出的金属铜;在阳极石墨棒上有气泡放出,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,可以断定放出的气体是Cl2。这一变化过程可表示如下:
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)
阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)
实验2:将上述“实验1”的装置中的CuCl2溶液换成饱和食盐水,进行类似的实验。
现象与解释:在U形管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味,并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,说明放出的是Cl2;阴极放出的气体是H2。同时发现阴极附近溶液变红,这说明溶液里有碱性物质生成。这一变化过程可表示如下:
阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑(氧化反应)
阴极:2H++2e—=H2↑(还原反应)
实验3:如图所示,在烧杯里放入硫酸铜溶液,用一铁制品(用酸洗净)作阴极,铜片作阳极。通电,观察铁制品表面颜色的变化。
现象与解释:银白色的铁制品变成紫红色。这一变化过程可表示如下:
阳极:Cu-2e—=Cu2+(氧化反应)
阴极:Cu2++2e—=Cu(还原反应)
巩固练习:
1. 某NaNO3固体中混有少量(NH4)2SO4和NaHCO3杂质,试设计一个实验方案,既除去杂质又配成NaNO3溶液,供选用的实验操作有:A.加热B.过滤C.分液D.蒸发E.蒸馏F.结晶供选用的试剂(不能多于3种,水和试纸除外)有①稀HCl②稀HNO3③稀H2SO4④NaOH溶液⑤Na2CO3溶液⑥BaCl2溶液⑦Ba(OH)2溶液⑧Ba(NO3)2溶液实验方案为:先将固体配成溶液,按如下操作(按实验操作及加试剂的合理顺序写出各编号)
2. 某工厂污水中含有Zn2+ 、Cu2+、Hg2+、Fe3+等离子,请你设计一个回收Cu、Hg的实验方案,写出简要操作步骤及有关的离子方程式。
3. 某固体混合物中含有Na+、K+、Mg2+和Cl-、Br-。
⑴欲将Na、K、Mg三元素大致分离开来,并将Cl、Br两元素大致分离开来,有以下方法和步骤可供选择(其中有的步骤可选两次)。
①溶于水制成稀溶液;②溶于水制成饱和溶液;③通入足量CO2; ④加入足量氯水;⑤ 加入足量浓氨水;⑥过滤;⑦用四氯化碳萃取。
选取最合理的方法和步骤:(按顺序先后填写编号)
⑵分离最后剩余的水溶液中所含的主要物质是
⑶如果上述分离过程中分离出的一种物质是NaHCO3,欲得到干燥的NaHCO3固体,有两种方法可供选择:①加热蒸发掉水分;②将过滤得到的固体物质自然风干。正确的方法应选择
4.某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O),以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:
试回答下列问题:
(1)过滤用的玻璃仪器有 。
(2)写出滤液A转化为沉淀D的离子方程式 。
(3)由滤液A制AlCl3溶液的途径有Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是途径 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是 。
(4)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是 。
(5)H2O2是一种绿色氧化剂,应用十分广泛,在滤渣F中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,该反应的总化学方程式为 。
(6)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理? ;理由是 。
高中化学有机物的性质实验汇编
一、物理性质实验
1.现行中学化学教材中,真正涉及有机物物理性质的实验只有两个:
(1)石油的分馏
实验:装配一套蒸馏装置,将100mL 石油注入蒸馏烧瓶中,再加几片碎瓷片以防石油暴沸。然后加热,分别收集60℃~150℃和150℃~300℃时的馏分。
现象与解释:石油是烃的混合物,没有固定的沸点。在给石油加热时,低沸点的烃先气化,经过蒸馏分离出来;随着温度的升高,高沸点的烃再气化,经过蒸馏后又分离出来。收集到的60℃~150℃时的馏分是汽油,150℃~300℃时的馏分是煤油。
(2)蛋白质的盐析
实验:在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢地加入饱和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,观察现象。然后把少量带有沉淀的液体加入盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
现象与解释:有沉淀的析出,析出的沉淀可以溶解在水中。向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,蛋白质的溶解度减小,使蛋白质凝聚析出,这种作用叫盐析。盐析是一个可逆的过程。
2.有机物物理性质也表现出一定的规律,现归纳如下:
(1)颜色:有机物大多无色,只有少数物质有颜色。如苯酚氧化后的产物呈粉红色。
(2)状态:分子中碳原子数不大于4的烃(烷、烯、炔)、烃的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈气态,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液态,绝大多数高分子化合物常温下呈固态。
(3)气味:中学化学中涉及到的很多有机物具有一定的气味,如:苯有特殊气味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性气味,乙酸乙酯有芳香气味。
(4)密度:气态有机物的相对分子质量大于29时,密度比空气大;液态有机物密度比水小的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、低级酯、一氯代烃、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烃、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烃类同系物相对密度随着分子内碳原子数的增加的而增大;一氯代烷的相对密度随着碳原子数的增加而减小。
(5)水溶性:与水任意比混溶和易溶于水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;难溶于水的有烃(烷、烯、炔、芳香烃)、卤代烃、高级脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有机物的水溶性随着分子内碳原子数的增加而逐渐减小。
二、化学性质实验
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
实验:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察紫色溶液是否有变化?
现象与解释:溶液颜色没有变化。说明甲烷与KMnO4酸性溶液不反应,进一步说明甲烷的性质比较稳定。
(2)甲烷的取代反应
实验:取一个100mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在阳光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,观察发生的现象。
现象与解释:大约3min后,可观察到量筒壁上出现油状液滴,量筒内饱和食盐水液面上升。说明量筒内的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒上出现油状液滴,说明生成了新的油状物质;量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃烧
实验:点燃纯净的乙烯。观察乙烯燃烧时的现象。
现象与解释:乙烯在空气中燃烧,火焰明亮,并伴有黑烟。乙烯中碳的质量分数较高,燃烧时有黑烟产生。
(2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙烯能被氧化剂KMnO4氧化,它的化学性质比烷烃活泼。
(3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙烯与溴发生了反应。
3.乙炔
(1)点燃纯净的乙炔
实验:点燃纯净的乙炔。观察乙炔燃烧时的现象。
现象与解释:乙炔燃烧时,火焰明亮,并伴有浓烈的黑烟。这是乙炔中碳的质量分数比乙烯还高,碳没有完全燃烧的缘故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,说明乙炔能与KMnO4酸性溶液反应。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
实验:把纯净的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的试管里,观察试管里溶液颜色的变化。
现象与解释:溴的红棕色褪去,说明乙炔也能与溴发生加成反应。
4.苯和苯的同系物
实验:苯、甲苯、二甲苯各2mL分别注入3支试管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振荡,观察溶液的颜色变化。
现象与解释:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,说明苯分子中不存在碳碳双键或碳碳三键。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯说明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 卤代烃
(1)溴乙烷的水解反应
实验:取一支试管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振荡、静置,待液体分层后,用滴管小心吸入10滴上层水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的试管中,然后加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,观察反应现象。
现象与解释:看到反应中有浅黄色沉淀生成,这种沉淀是AgBr,说明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反应
实验:在试管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向试管中加入几块碎瓷片。在另一支试管中加入少量溴水。用水浴加热试管里的混合物(注意不要使水沸腾),持续加热一段时间后,把生成的气体通入溴水中,观察有什么现象发生。
现象与解释:生成的气体能使溴水褪色,说明反应生成了不饱和的有机物。
6.乙醇
(1)乙醇与金属钠的反应
实验:在大试管里注入2mL左右无水乙醇,再放入2小块新切开的滤纸擦干的金属钠,迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口,用一小试管倒扣在导管上,收集反应中放出的气体并验纯。
现象与解释:乙醇与金属钠反应的速率比水与金属钠反应的速率慢,说明乙醇比水更难电离出H+。
(2)乙醇的消去反应
实验:在烧瓶中注入20mL酒精与浓硫酸(体积比约为1:3)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体的温度迅速升高到170℃。
现象与解释:生成的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高锰酸钾酸性溶液褪色。
7.苯酚
(1)苯酚与NaOH反应
实验:向一个盛有少量苯酚晶体的试管中加入2mL蒸馏水,振荡试管,有什么现象发生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液并振荡试管,观察试管中溶液的变化。
现象与解释:苯酚与水混合,液体呈混浊,说明常温下苯酚的溶解度不大。当加入NaOH溶液后,试管中的液体由混浊变为澄清,这是由于苯酚与NaOH发生了反应生成了易溶于水的苯酚钠。
(2)苯酚钠溶液与CO2的作用
实验:向苯酚与NaOH反应所得的澄清中通入CO2气体,观察溶液的变化。
现象与解释:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又变混浊。这是由于苯酚的酸性比碳酸弱,易溶于水的苯酚钠在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚与Br2的反应
实验:向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量的浓溴水,观察现象。
现象与解释:可以看到,立即有白色沉淀产生。苯酚与溴在苯环上的取代反应,既不需加热,也不需用催化剂,比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。这说明受羟基的影响,苯酚中苯环上的H变得更活泼了。
(4)苯酚的显色反应
实验:向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,振荡,观察现象。
现象与解释:苯酚能与FeCl3反应,使溶液呈紫色。
8.乙醛
(1)乙醛的银镜反应
实验:在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振荡后把试管放在热水浴中温热。观察现象。
现象与解释:AgNO3与氨水生成的银氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一种弱氧化剂,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被还原成金属银。
(2)乙醛与Cu(OH)2的反应
实验:在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振荡后乙醛溶液0.5 mL,加热至沸腾,观察现象。
现象与解释:可以看到,溶液中有红色沉淀产生。反应中产生的Cu(OH)2被乙醛还原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸与Na2CO3的反应
实验:向1支盛有少量Na2CO3粉末的试管里,加入约3mL乙酸溶液,观察有什么现象发生。
现象与解释:可以看到试管里有气泡产生,说明乙酸的酸性强于碳酸。
(2)乙酸的酯化反应
实验:在1支试管中加入3mL乙醇,然后边摇动试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精灯小心均匀地加热试管3min~5min,产生的气体经导管通到Na2CO3饱和溶液的液面上。
现象与解释:在液面上看到有透明的油状液体产生,并可闻到香味。这种有香味的透明油状液体是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
实验:在3支试管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支试管里加蒸馏水5mL;向第二支试管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸馏水5mL;向第三支试管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL。振荡均匀后,把3支试管都放入70℃~80℃的水浴里加热。
现象与解释:几分钟后,第三支试管里乙酸乙酯的气味消失了;第二支试管里还有一点乙酸乙酯的气味;第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验说明,在酸(或碱)存在的条件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,碱性条件下的水解更完全。
11.葡萄糖
(1)葡萄糖的银镜反应
实验:在1支洁净的试管里配制2mL银氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴里加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:可以看到有银镜生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
(2)与Cu(OH)2的反应
实验:在试管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象。
现象与解释:可以看到有红色沉淀生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛类一样具有还原性。
12.蔗糖
实验:这两支洁净的试管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把两支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中加入NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后向两支试管里各加入2mL新制的银氨溶液,在水浴中加热3min~5min,观察现象。
现象与解释:蔗糖不发生银镜反应,说明蔗糖分子中不含醛基,不显还原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,发生水解反应的产物具有还原性。
13.淀粉
实验:在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,在试管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3min~4min。用碱液中和试管1里的H2SO4溶液,把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管内壁有无银镜出现。
现象与解释:从上述实验可以看到,淀粉用酸催化可以发生水解,生成能发生水解反应的葡萄糖。而没有加酸的试管中加碘溶液呈现蓝色,说明淀粉没有水解。
14.纤维素
实验:把一小团棉花或几小片滤纸放入试管中,加入几滴90%的浓硫酸,用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热煮沸,观察现象。
现象与解释:可以看到,有红色的氧化亚铜生成,这说明纤维素水解生成了具有还原性的物质。
15.蛋白质
(1)蛋白质的变性
实验:在两支试管里各加入3mL鸡蛋白溶液,给一支试管加热,同时向另一支试管加入少量乙酸铅溶液,观察发生的现象。把凝结的蛋白和生成的沉淀分别放入两只盛有清水的试管里,观察是否溶解。
现象与解释:蛋白质受热到一定温度就会凝结,加入乙酸铅会生成沉淀。除加热外,紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机物均能使蛋白质变性,蛋白质变性后,不仅失去了原有的可溶性,同时也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白质的颜色反应
实验:在盛有2mL鸡蛋白溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。
现象与解释:鸡蛋白溶液遇浓硝酸变成黄色。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。
1、某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸,进行下述实验。
I.探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系。
该校学生设计了如下实验装置(夹持仪器已略去)。
(1)实验前如何检查装置A的气密性? ,
;大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为 。
(2)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中,实验现象为 ,
反应的离子方程式为 。
(3)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强,原因是
,改进该装置的方法是
。
II.证明乙酸为弱酸。
(4)现有pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸,用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸:
。
教学反思一:
我的教学反思两步曲
泉州七中 陈昊萍
有人说“课堂教学是一门遗憾的艺术”,经历几年的一线教学,我对这句话深有同感。一节课上完,不管是老教师还是新教师,都会有一些感受。或踌躇满志,或垂头沮丧,或感觉良好,或一脸遗憾……。如何改变这种现状,使自已每次上完课后都是踌躇满志、感觉良好呢?这就要求我们要勤于思考,即养成课后反思的好习惯。美国学者波斯纳提出了教师成长的公式: 教师的成长=经验+反思。他认为,没有反思的经验是狭隘的经验,至多只能形成肤浅的知识。只有经过反思,教师的经验方能上升到一定的高度,并对后继行为产生影响,即使自己后继的教学过程越来越优化。
什么是教学反思呢?教学反思,或称为“反思性教学”,是指教师在教学实践中,批判地考察自我的主体行为表现及其行为依据,通过观察、回顾、诊断、自我监控等方式,或给予肯定、支持与强化,或给予否定、思索与修正,将“学会教学”与“学会学习”结合起来,从而努力提升教学实践的合理性,提高教学效 能的过程。教学反思被认为是“教师专业发展和自我成长的核心因素”。这种是纯理论式的说法,如何将理论付诸于实践,这又是一门艺术。
我个人认为教学反思可分为自我反思和群体反思,我的自我反思实践一般是分两步走。
一、备完课后到上课这段时间对教学设计的反思、修改。进行这一反思的充分必要条件是要有充足的时间,即在设计完教学方案到上课应有一段足够的思考时间。我一般都尽量在上课前一、两天就备好课,这样,就保证有充裕的时间进行自我反思,自我提问:我设计的教学方案能不能更优化?学生已有哪些生活经验和知识储备?学生在接受新知识时会出现哪些情况?出现这些情况后如何处理?等。
二、上完课后当天,对教学过程的反思、总结。教学后,我一般从以下几个问题展开自我反思:我的教学是有效的吗?能不能上得更好?哪些方面还可以进一步改进?教学中是否出现了令自己惊喜的亮点环节,这个亮点环节产生的原因是什么?学生的听课状态如何,结合教学内容,有没有更好的调动学生情感的措施?…… 备课时,尽管教师会预备好各种不同的学习方案,但在实际教学中,还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划时间回答问题,师生之间、同学之间出现争议等。这时,教师要根据学生的反馈信息,反思“为什么会出现这样的问题,我下次应如何调整教学计划,采取怎样有效的策略与措施”,从而顺着学生的思路组织教学,确保后继教学过程沿着最佳的轨道运行。
群体反思的形式更丰富、更开放:如信息反馈、经验交流;观摩分析、案例探讨;与学生交流等等。
教师间充分的对话交流,无论对群体的发展还是对个体的成长都是十分有益的。开放的讨论能促进教师更有效地进行反思,促进教师把实践经验上升为理论。“他山之石,可以攻玉”。教师应多观摩其他教师的课,在观摩中,教师应分析其他教师是怎样组织课堂教学的,他们为什么这样组织课堂教学;我上这一课时,是如何组织课堂教学的;我的课堂教学环节和教学效果与他们相比,有什么不同,有什么相同;从他们的教学中我受到了哪些启发;等等。能通过这样的反思分析从他人那里得到启发,得到教益。虽然我们天天都在喊“关注学生的发展”,但在课堂教学中我们却经常我行我素,很少考虑学生的需要,或只考虑到少数学生的具体情况。经常与学生谈心交流,根据学生反馈的信息调整教学,是使课堂教学优化的最有效途径之一。
教学的改进需要思考,更需要记录,以便今后借鉴。一天的教学任务完成后,我们应该静下心来细细想想,作一总结,然后记录下来。经过长期积累,我们必将获得一笔宝贵的教学财富,我们的课堂教学也必将越上越精彩。
教学反思二
因材施教有感
几年来都在高三任教,多少也累了一些所谓的经验,通过多年的实践,给我最深刻的感受就是:因村施教何其重要。如果对每个学生或者说大多数学生都能真正做到因材施教,那么我们的教学就真正是创一流的了。再有经验的教师,若不根据学生的实际情况及时调整教学方法,教材的组织方式、技巧,在继承中改变、在传承中创新,一样会成为落伍的教师。
2006—2007高三化学综合练习Ⅱ
班级 姓名 学号
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富,下列诗句不涉及氧化还原反应的是( )
A、野火烧不尽,春风吹又生 B、春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C、粉身碎骨浑不怕,要留青白在人间 D、爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
2、2005年8月9日,美国发现号航天飞机在爱德华空军基地安全着陆,航天飞机表层的防热瓦曾成为航天飞机能否安全着陆的制约因素。防热瓦是以石墨材料为主要成分的非常疏松的泡沫陶瓷,下列有关说法合理的是( )
A、石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是原子晶体
B、石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔点很高
C、石墨中碳碳键之间的夹角是109028’
D、C60也可以代替石墨用作航天飞机表层的防热瓦材料
3、下列叙述中正确的是( )
A、干冰气化时碳氧键发生断裂 B、CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子
C、Na2O和Na2O2所含化学键类型完全相同 D、Br2蒸气被木炭吸附时共价键被破坏
4、二氧化碳在大气的中含量增大是产生“温室效应”的主要原因。下列反应中不属于自然界缓解“温室效应”的是( )
光 |
叶绿素 |
C、NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl D、CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
5、用氨水、盐酸、氢氧化钠中的任何一种溶液能鉴别的溶液组是( )
①AgNO3和Al(NO3) ②Na2CO3和BaCl2 ③FeCl3和Fe2(SO4)3 ④NH4HCO3和MgCl2
A、只有① B、只有④ C、①和④都能 D、全部都能
6.甲、乙两种溶液,已知甲溶液的PH是乙溶液的2倍,甲溶液中c(H+)是乙溶液中c(H+)的( )
A. 1/2倍 B. 1/10倍 C.1/100倍 D.无法确定
7.右图是一种有机物的比例模型.该模型代表的有机物可能是( )
A.饱和一元醇 B.羟基羧酸 C.羧酸酯 D.饱和一元醛
8.提纯下列物质(括号内为少量杂质),所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是( )
|
不纯物质 |
除杂试剂 |
分离方法 |
A |
苯(甲苯) |
KMnO4(酸化),NaOH溶液 |
分液 |
B |
NH4Cl溶液(FeCl3) |
NaOH溶液 |
过滤 |
C |
乙酸乙酯(乙酸) |
KOH溶液 |
分液 |
D |
苯(苯酚) |
浓Br2水 |
过滤 |
9、A+、B+、C-、D-四种离子两两组成四种可溶性盐,其中:AC 和BD 盐溶液PH=7,BC盐溶液PH>7,则下列说法正确的是( )
A、AD盐溶液PH<7 B、在AC盐溶液中C(A+)+ C(AOH)== C(C-)+ C(HC)
C、酸的电离程度一定是:HD>HC D、碱的电离程度一定是: AOH>BOH
10.分子式为C4H8O3的有机物,一定条件下具有如下性质:①在浓硫酸存在下,能分别与CH3CH2OH
或CH3COOH反应;②在浓硫酸存在下,能脱水生成一种能使溴水褪色的物质,该物质只存在一
种结构形式;③在浓硫酸存在下,能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。则C4H8O3
的结构简式为( )
(A)HOCH2COOCH2CH3 (B)CH3CH(OH)CH2COOH
(C)HOCH2 CH2CH2COOH (D)CH3CH2CH(OH)COOH
11.用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U型管的质量差。某同学通过实验得出的结论是m(H):m(O)>1:8。下列对导致这一结果原因的分析中,一定不合理的是( )
A.CuO没有全部被还原
B.Ⅲ装置后缺少干燥装置
C.Ⅱ装置中的CuO粉末可能不干燥
D.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
12、在CO2溶于水的平衡体系中,存在以下电离:H2CO3 H++HCO3-,HCO3- H++CO32-,若使溶液的pH增大,则C(CO32-)将 ( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大也可能减小
二、填空题
13.(8分)下图所示反应有直接进行的,也有在溶液中进行的,其中部分产物已略去。已知:A是固体单质;B、X、H为气体单质,D属于可溶于水的强电解质,一个D分子中含有18个电子。
(1)化学式:B为______,F为_________;
(2)写出D的电子式_________,液态D能否导电_________(填“能”或“否”);
(3)A是一种非常重要的工业产品。据统计,地球上每年由于腐蚀而消耗的A约占A年产量的10%。A发生腐蚀的主要原因是(填写下面的选项序号)_________;
a.直接与氧气发生化学腐蚀 b.通过原电池反应发生腐蚀 c.因溶于水而消耗掉
若你选定选项a或c,请写出相应的化学方程式;若你选定选项b,请写出负极的电极反应式:____________________________________________________;
(4)已知H的密度比空气的密度大,则①中所涉及的反应的化学方程式为:
__________________________________,______________________________。
甲 ③ |
A |
△① |
E ②一定条件 |
甲 |
⑦ |
+ |
B |
乙 |
F |
G |
A |
B ④ |
C |
D |
E |
H |
丙 ⑥ |
⑤ |
请问答:
(1)各物质的化学式:A、 C、 E、
(2)写出化学方程式:① 。
② 。⑤ 。
15.(8分)某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的白光”,“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。已知:Al、Fe的熔点、沸点数据如下:
物质 |
Al |
Fe |
熔点(℃) |
660 |
1535 |
沸点(℃) |
2467 |
2750 |
(1)某同学猜测,铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是:该反应放出大量的热能使铁熔化,
而铝的熔点比铁低,所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理? (填“合理”或“不合理”)。
(2)根据你所掌握的知识找出一种验证产物中有单质Fe的最简单方法: 。
(3)设计一个实验方案,证明上述所得的熔融物中含有金属铝。填写下面内容:所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
16.(10分)请根据以下知识解答
(R代表烃基,下同。)
1,4―丁二醇是生产工程塑料PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)的重要原料,它可以通过下图两种不同的合成路线制备,请写出相应物质的结构简式:
请写出:⑴A和E的结构简式:
、
⑵写出生成CH2BrCH=CHCH2Br的化学反应方程式:
写出生成F (PBT)的化学反应方程式:
反应物 |
反应物 |
反应物 |
试剂任选 ②反应流程图示例如下:a b c …… 乙二醇
17.(8分)下图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的 ,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动.
(1)已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g.此时,通入标准状况下的CO2气体 L;容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是
(2)活塞移至C处后,继续通入amolCO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必小于0.01,其理由是_______ 。
2007高三化学综合练习Ⅱ参考答案
1— 12:CBBCC DBADC AD
13.(1)(16分)(1)H2 (2) 否 (3)b
(4)
催化 |
T.p |
(2)①2NH4NO3 =2N2↑+O2↑+4H2O ②4NH3+502 4NO+6H2O ⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH) 2↓+2NH3↑
15.(8分)(1)合理(1分)
(2)用磁铁吸引,若能吸附,说明有铁生成(2分,只回答用磁铁吸引,给1分;其它答案若合理且完全正确给1分)
(3)NaOH溶液(1分)取少量样品放入试管,加入NaOH溶液,(1分)若有气泡产生,说明该熔融物中有铝。(1分)
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑(2分)或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
16.(10分,每空2分)
(1)A.CH≡CCH=CH2 E.CH≡CCH2OH
(2)CH2=CHCH=CH2+Br2→CH2BrCH=CHCH2Br
nHOOC COOH→ |
nHOCH2(CH2)2CH2OH+ |
[ OCH2(CH2)2CH2OOC COOCH2(CH2)2CH2O ]n +2nH2O |
H2O/NaOH |
Br2 |
H2 |
⑶CH≡CH CH2=CH2 CH2Br-CH2Br CH2OH-CH2 OH
(其它合理答案也给分)
(1)① 1.792 L 25%
②当活塞由C向D移动时,因体积扩大使平衡: 向体积扩大方向移动以至混合气体物质的量增大.
2006—2007高三化学(A)综合练习Ⅲ
班级 姓名 学号
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,每题4分,共48分)
1.市场上出现了各种各样的营养食盐,如:锌营养盐、钙营养盐、硒营养盐、低钠营养盐、加碘营养盐等十多种营养保健盐。下列说法正确的是:( )
A.加碘食盐是在食盐中加入了碘单质
B.钙营养盐是在食盐中加入了氯化钙或碳酸钙等含钙化合物
C.低钠盐中的钠离子比氯离子少,所以低钠盐是一种带负电的物质
D.各类营养盐的主要成分都是氯化物
2.实验室里可通过以下反应来制取碘:2NO + O2 = 2NO2, 2H+ + 2I- + NO2 = NO + I2 + H2O。
在这一过程中,每制取1mol I2时,所消耗氧化剂的质量为( )
A.46g B.32g C.16 g D.28g
3.下列离子在溶液中能大量共存,加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后,仍能大量共存的是( )
A.Na+ H+ Cl- NO3- B.K+ Ba+ OH- I-
C.Na+ Mg2+ Cl- SO42- D.Cu2+ S2- Br- ClO-
4.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是 ( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
5.醋酸钡[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂,有关0.1mol/L醋酸钡溶液中粒子浓度比较不正确的是( )
A.c(Ba2+) >c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(H+)+2c(Ba2+)= c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(H+) = c(OH-)-c(CH3COOH)
D.2c(Ba2+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)
6.锂离子电池的正极材料是锂过渡金属氧化物(例如LiCoO2)混以一定量的导电添加物(例如C)构成的混合导体,负极材料是可插入锂的碳负极。两极的电极反应式:
d |
a |
b |
c |
A.a-阳极变化、c-阴极变化 B.a-阳极变化、d-阴极变化
C.b-阳极变化、c-阴极变化 D.b-阳极变化、d-阴极变化
7.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实践的验证。以下类推的结论正确的是( )
A.由甲酸可以发生银镜反应可推出其余的羧酸也均能发生银镜反应
B.NaCl与CsCl化学式相似,故NaCl与CsCl的晶体结构也相似
C.由“2Fe+3Cl2=2FeCl3”反应可推出“2Fe+3I2=2FeI3”反应也能发生
D.Na、K具有强还原性,Na常温下与水剧烈反应,故K常温下也能与水剧烈反应
8.三氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120o,它能水解,有关叙述不正确的是( )
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电 B.氯化硼加到水中使溶液的pH降低
C.氯化硼分子呈正三角形,属非极性分子 D.氯化硼遇水蒸气会产生白雾
9、在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中,一个学生得到下面的结果:
序号 |
锌的质量(g) |
锌的形状 |
温度(℃) |
完全溶解于酸的时间(s) |
A |
2 |
薄片 |
5 |
400 |
B |
2 |
薄片 |
15 |
200 |
C |
2 |
薄片 |
25 |
100 |
D |
2 |
薄片 |
30 |
t1 |
E |
2 |
薄片 |
35 |
50 |
F |
2 |
颗粒(一粒) |
15 |
t2 |
G |
2 |
细粉末 |
15 |
t3卖 |
则下列说法正确的是( )
①t1==75 s ②t2>200>t3 ③单位时间内消耗的锌的质量m(C)>m(F)>m(B)
A.① B.①② C.只有② D.全部正确
10、某种胶体在电泳时,它的胶粒向阴极移动,在这种胶体中分别滴加下列物质,不会发生凝聚的是①蔗糖溶液 ②硫酸镁溶液 ③硅酸胶体 ④氢氧化铁胶体 ( )
A、①② B、①④ C、②③ D、③④
11、利尿酸在奥运会上被禁用,其结构简式如下图所示.下列叙述正确的是 ( )
O |
CH3CH2C—C |
OCH2COOH |
Cl Cl |
CH2 |
B、利尿酸分子内处于同一平面的原子不超过10个
C、1 mol利尿酸能与7 mol H2发生加成反应
D、利尿酸能与FeCl3溶液发生显色反应
12.500mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通
电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下
列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为1 mol·L-1 B.上述电解过程中共转移4 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1
二、填空题
13.(14分)有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大;A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数比1﹕1或2﹕l形成化合物;B、C分别都能与D按原子个数比1﹕1或1﹕2形成化合物。
⑴写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学 式 、 。
⑵右图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,
其中的虚线表示 ,与每个“构成粒子”相邻的粒子
呈 空间构型。E与D按原子个数比1﹕1形成的化合物的
电子式为 。
⑶人们通常把拆开l 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,也可以用于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。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
化学键 |
F—D |
F—F |
B—B |
F—B |
C═D |
D═D |
键能/kJ·mol-1 |
460 |
176 |
347.7 |
347 |
745 |
497.3 |
①下列三种物质形成的晶体,熔点由高到低的顺序(用a、b、c表示):
a.F与B形成的化合物 b.B与D形成的稳定化合物 c.F的单质
②试估算F单质晶体的燃烧热:_____ __。
|
(1)丙的名称为 ,C的化学式为 ,X的电子式为 。
(2)写出A与X 的溶液反应的化学反应方程式 。
(3)写出B与G溶液反应的离子方程式: 。
(4)在上图的反应中,不属于氧化还原反应的是(填序号) __________。
15.Ⅰ:已知: (R1、R2、R3均为烃基)。
某烯烃A的相对分子质量为
140,A跟氢气加成生成B,B的一氯取代产物的同分异构体只有两种。则
(1)A的结构简式为 。
(2)若A在上述条件下氧化生成有机物C,与C具有相同的分子式且属于酯类的物质共有(填数值)种 。
+H2O |
+H2、催化剂 |
H2O、催化剂 |
浓H2SO4 |
浓H2SO4 |
170℃、Y反应 |
X反应 |
Z反应 |
A |
B |
D |
E |
F |
CO |
H2O、催化剂 |
△ |
浓H2SO4△ |
电石 |
酒精 |
H |
G |
H2 |
高分子涂料 粘胶剂 |
A |
CO |
B |
E |
D |
F |
+H2O |
+H2O、催化剂 |
+H2、催化剂 |
H2 |
G |
H |
浓硫酸 |
浓硫酸 |
Z反应 |
X反应 |
170℃、Y反应 |
高分子涂料粘合剂 |
电石 |
酒精 |
+H2O、催化剂 |
浓硫酸 |
△ |
△ |
和H2按物质的量之比
为1∶2完全反应而成,
其氧化产物可发生银镜
反应;H是含有4个碳
原子的化合物。试写出:
(1)结构简式:E 、R,基 。
(2)G的两个同类别同分异构体的结构简式(不带R字母) 、 。
(3)反应类型:X 、Y 、Z 。
浓硫酸、△ |
催化剂 |
① A + CO + H2O E; ②F + D H
① ;
② 。
16.(14分)实验室里可用甲醇等有关物质制备HCHO,关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:
|
沸点(℃) |
水溶性 |
甲醇 |
65 ℃ |
与水混溶 |
甲醛 |
-21 ℃ |
与水混溶 |
某校化学兴趣小组的甲、乙两位同学,在研究性学习中,运用以上信息和已有知识分别设计了二套实验室制取HCHO装置,如图甲和乙。据此请你回答下列问题:
(1)若按甲装置进行实验,则通入A试管的X应是________;B中反应的化学方程式是___________________ 。
(2)若按乙装置进行实验,则B管中应装入________。
(3)当实验完成时,若在C中滴加适量银氨溶液,并用水浴将C加热,发生反应的化学方程式是 。
(4)在反应过程中,甲、乙两种装置中都需直接加热的仪器是________(填A、B、C)
(5)实验开始时,先打开气球D的开关,直至实验结束。气球D的作用是 。
(6)从生成甲醛的产量来看,你认为两套装置中较好的是________(填“甲”或“乙”)
17.已知SiO2、SO2和CO2都
是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。
甲 |
B |
Mg |
C |
NaOH |
溶液 |
Na2SO3固体 |
80%的H2SO4溶液 |
锥形瓶 |
分液漏斗 |
乙 |
Ⅰ.用如图所示乙装置进行Mg和SO2的实验(其中甲是制备SO2的发生装置)。
⑴ 选择制取SO2的合适试剂____________。(填序号)
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
⑵ 写出装置B中发生的主要反应的化学方程式_______________________________。装置C中NaOH溶液的作用是 。
(3)甲、乙连接形成完成该实验的装置,该装置不足之处是什么?
。
Ⅱ.某研究性学习小组进行了“实验室制Si”的研究,它们以课本为基础,查阅资料得到以下可供参考的信息:
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si ②Mg在点燃的条件下即可与SiO2反应
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4 ④Si和SiO2均不与稀H2SO4反应
⑤SiH4在空气中自燃
他们在研究报告中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应;再用足量稀硫酸溶解固体产物;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花,其产率也只有预期值的63%左右”。
(4)该小组“实验室制Si”的化学方程式是_____________________ __________ 。
(5)你估计“用稀硫酸溶解固体产物时,发现有爆鸣声和火花”的原因是____ ______
2007年高三化学综合练习Ⅲ参考答案
1— 12:DCCBA ADACB AB
13.⑴NaHCO3 CH3COONa (或其它有机酸的盐)
⑵氢键 正四面体 Na+[ ]2-Na+
⑶①acb ②990.7kJ/mol
14.(1)氧气 Na2SO4 Na+[:S:]2-Na+
(2)Na2S + Na2O2+2H2O = 4NaOH+S↓
(3)OH-+HCO =CO +H2O
(4)⑧⑨
15. Ⅰ: (1)(CH3)3CCH=CHC(CH3)3 (2) 9
Ⅱ:(共15分)(1)E:CH2=CHCOOH; R,基:—CH3。
(2)HCOOCH2CH=CH2;CH3COOCH=CH2。 (3)X:加成反应;Y:消去反应;Z:加聚反应。
催化剂 |
催化剂 |
Cu |
△ |
(2)CuO(或Ag2O)
(3)HCHO+4[Ag(NH3)2]OH 4Ag↓+(NH4)2CO3+6NH3↑+2H2O (4) B
(5)实验过程中贮存气体,缓冲气流,实验结束时防止液体倒吸 (6)甲
△ |
△ |
△ |
吸收多余的SO2,防止污染环境(1分)
(3)在A和B之间、B和C之间没有各连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢片,镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置(只要答出两点即给2分)
△ |
△ |
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