高中化学专题讲座1
高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学3-

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓ 高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学第三节 正八面体与正方体前文我们学习了正方体与正四面体,现在我们来学习另一种空间正多面体——正八面体。
由于在高中立体几何中并未涉及这种立体图形,使同学们【讨论】顾名思义,正八面体应该有八个完全相同的面,如右图3-1所示,每个面都是正三角形;另外正八面体有六个顶点,十二条棱。
让我们与正方体作一对比,它们都有十二条棱,正方体有六个面(正八面体六个顶点)八个顶点(正八面体八个面),与正八面体的面数和顶点数正好相反,它们是否存在内在的空间关系呢?我们连接正方体六个面的面心形成的是什么空间图形呢?它就是正八面体(能理解了吧!我们也可以将空间直角坐标系xyz 轴上与原点等距的六个点连起来构成正八面体)。
正八面体与正方体都是十二条棱,它们的空间位置显然是不一样的,但它们的十二条棱的棱心的空间位置又如何呢?应该是一样的吧。
先让我们看个例题再讨论吧! 【例题1】已知[Co(NH 3)6]3+的立体结构如图3-2所示,其中1~6处的小圆圈表示NH 3分子,且各相邻的NH 3分子间的距离相等(图中虚线长度相同)。
Co 3+位于八面的中心,若其中两个NH 3被Cl -取代,所形成的[Co(NH 3)4Cl 2]+的同分异构体的数目是 ① A 1 B 2 C 3 D 4【分析】正八面体每个顶点在空间是完全等价的,当选定一个顶点后,另五个顶点就在空间形成两种相对的位置,四个是相邻的,一个是相对的,【解答】B 【练习1】SF 6是一种无色气体,具有很强的稳定性,可用于灭火。
SF 6的分子结构如图3-3所示,呈正八面体型。
如果F 元素有两种稳定的同位素,则SF 6的不同分子种数为 ② A 6种 B 7种 C 10种 D 12种 【讨论】用同位素考察分子的空间结构是一种新方法,也是一种好方法。
高中化学 专题讲座(五)有机物分子中共线、共面的判断

专题讲座(五) 有机物分子中共线、共面的判断方法有机物分子中共线、共面的判断方法分子中的原子共线、共面问题,其实就是分子的构型问题。
大多数有机物分子的构型很复杂,但总与下列简单分子的构型有关。
(1)甲烷型:正四面体形,碳原子与4个氢原子形成4个共价键,空间结构是四面体,5个原子中最多有3个原子处于同一平面上。
(2)乙烯型:平面形结构,双键上的碳原子及与之相连的原子共6个原子处于同一平面上。
(3)乙炔型:直线形结构,三键上的碳原子及与之相连的原子共4个原子处于同一直线上。
(4)苯型:平面结构,位于苯环上的12个原子共平面。
(5)在共价型分子里,形成的共价单键可以绕键轴旋转,形成的双键、三键及其他复杂键一般不能绕键轴旋转。
应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、综合、比较,很容易解决有机物分子里的原子共线、共面问题。
[练习]________________________________________1.在分子中,处于同一平面上最多可能有的原子数( )A.12个B.14个C.18个D.20个解析:根据四种基本模型分子的结构特点分析:苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面,与碳碳双键直接相连的原子共平面,与碳碳三键直接相连的原子共直线,由于碳碳单键能旋转,故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上,则共平面的原子如图所示:答案:D2.下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是( )A.2丁烯B.甲苯C.1丁烯D.解析:与双键相连的6个原子一定在同一平面内;苯环上的12个原子是共面的;与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。
答案:C3.2丁烯是石油裂解的产物之一,回答下列问题:(1)在催化剂作用下,2丁烯与氢气反应的化学方程式为__________________________,反应类型为____________________。
高考化学复习课件专题讲座四化学平衡图像.pptx

度,平衡随温度变化而变化。
⑵对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),450℃曲线上T所
有点都是平衡点。线
的上方所有点,表示
A B
v(正)>v(逆)。
CD
0
T
⑵想规律:联想相应的化学定律和结论,如外 部因素对化学反应速率和化学平衡的影响等。
⑶做判断:将图像中呈现的关系与所学的规律 相对比,做出符合题目要求的判断。
几种特殊的图像:
⑴对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
最(高逆点)前,,最表高示点从为反刚应好物达开始,v(正C)点>v
到平衡,最高点表示升高温 C%
T1
转 化
T2
率
P1 P2
•正反应吸热 t
•m+n<p+q t
A%
C%
T1
T2
•正反应放热 t
P1
P2
•m+n=p+q t
物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:
•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
A的
A%
500℃
转 化
200℃
率
1.01*107Pa
1.01*106Pa
1.01*105Pa
高中化学课件
金戈铁骑整理敬请各位同仁批评指正共同进步
专题讲座 化学平衡像⑵速率-时间图像
v v正
v逆
t1t2
t
v
v逆
v正
t1t2
t
物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图:
•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
高中化学专题讲座(二)陌生化学方程式书写(练)解析版

专题讲座(二)陌生化学方程式书写【练基础】1.五氧化二钒(V2O5)是一种两性氧化物,具有强氧化性,其制备方法如下图所示。
下列关于五氧化二钒的说法中错误的是()A.五氧化二钒的结构式为B.V2O5溶于碱生成VO-2C.“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO3+2H2SO4+2NH4Cl===(NH4)2V6O16+2Na2SO4+2H2O+2NaCl D.V2O5+6HCl(浓)===2VOCl2+Cl2↑+3H2O,生成1 mol Cl2转移电子数为2N A【答案】B【解析】根据五氧化二钒的化学式(V2O5)及氧元素的化合价可以推出钒元素的化合价为+5价,因此A中所示的结构式正确;根据题干信息知V2O5是一种两性氧化物,既可与酸反应,也可与碱反应,其与碱的反应属于复分解反应,各元素化合价不变,故B错误;根据题目所给流程图可知,“沉钒”是使钒元素以沉淀形式析出,发生的是复分解反应,各元素化合价不发生改变,故C正确;V2O5具有强氧化性,其与盐酸反应时可将Cl-氧化成氯气,生成1 mol Cl2失去2 mol e-,D正确。
2.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O。
下列说法正确的是()A.MnO-4是氧化剂,Fe3+是还原产物B.Fe2+的还原性强于Mn2+C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成D.生成1 mol水时,转移2.5 mol电子【答案】B【解析】Fe3+为氧化产物,A错误;Fe2+在该反应中作还原剂,Mn2+为还原产物,B正确;Fe3+遇到SCN-生成的是难电离的Fe(SCN)3,而不是沉淀,C错误;配平该反应方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,故生成1 mol水时,转移1.25 mol电子,D错误。
高中化学计算的常用方法与技巧

【点评】 化学计算中,“守恒”无处不在,可以是电 子守恒、原子守恒、电荷守恒(溶液的电中性、离子方程式两 边电荷数相等)、物料守恒、质子守恒等等,关键是要有遵循 守恒思想寻求数学关系的意识。
主题二 平均值法 平均值法所依据的数学原理是:A<C<B,只要知道 C, 便可判断 A 和 B 的取值范围,从而实现速解巧解,即根据混 合物的某些平均物理量,可推知混合物组成必有大于和小于 该平均值的物理量存在。
A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g
解析:被还原的硝酸共有 0.23 mol,则 4.6 g 铜和镁的合
A.NaHCO3 与 MgCO3 B.CaCO3 与 Ca(HCO3)2 C.Na2CO3 与 NaHCO3 D.Ba(HCO3)2 与 NaHCO3
解析:平均值法:设混合物的平均摩尔质量为 M g·mol-
1,每
1
mol
混合物产生
n(CO2) 为
x。则
M
4.1 g g·mol-1
·x
=
22.41.L12·mLol-1,即
专题讲座二 化学计算的常用方法与技巧(二)
主题一 守恒法 化学反应的实质是原子之间的重新组合,原子种类和数 目没有变化,因此一切化学反应都遵循质量守恒,且氧化还 原反应中得失电子数守恒。离子化合物及电解质溶液中阴、 阳离子所带电荷总数相等,这些都是利用守恒法解题的理论 依据。中学化学经常运用的守恒法有:质量守恒、元素守恒、 电子守恒、电荷守恒及能量守恒等等。若能从题中找出上述 关系而建立代数方程即可快速求解,其优点在于不必探究过
(4)电子守恒:常常用于氧化还原反应和电化学的计算。
【例 1】 已知 NO2 与 NaOH 溶液的反应为 2NO2+
高中化学专题讲座 “位-构-性”综合推断题的解题方法(精练)-2022年一轮复习讲练测(原卷版)

专题讲座(五)“位-构-性”综合推断题的解题方法完卷时间:50分钟一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)1.(2021·山东济宁市·高三二模)常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。
下列说法错误的是A.非金属性:W>Z>Y>XB.简单离子的半径:Y>Z>W>XC.W的氢化物空间构型不一定是三角锥形D.Z的单质具有强氧化性和漂白性2.(2021·浙江高三二模)A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大,其元素特征信息如下表所示:下列说法不正确的是A.113号元素与D同主族B.原子半径D>C>B>AC .C 单质与水反应所得的强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子D .C 、D 的最高价氧化物水化物之间能发生反应,生成一种正四面体构型的离子3.(2021·浙江高三三模)如图,X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素的原子最外层电子数之和为21。
下列说法正确的是A .原子半径(r ):r(Z)r(Y)r(X)>>B .X 的氢化物一定比Y 的氢化物的沸点要低C .2WY 、4WZ 、WX 均有熔点高、硬度大的特性D .某病毒DNA 链中有T 元素,可能是T 取代了普通DNA 链中的P 元素4.(2021·吉林松原市·高三其他模拟)短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数逐渐增大,四种元素形成的化合物结构如图所示。
在元素周期表中元素W 是原子半径最小的元素,Z 原子的最外层电子数是周期数的3倍,且W 与X 、Y 、Z 均可形成电子数相等的分子。
下列说法正确的是A .简单气态氢化物稳定性:Z <XB .由W 、Y 、Z 三种元素组成的化合物均是共价化合物C .YF 3分子中的原子均是稳定的8电子结构D .X 元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸5.(2021·浙江金华市·高三二模)X 、Y 、Z 、M 、Q 五种短周期主族元素,原子序数依次增大。
高中化学复习专题:四大平衡常数的重要应用

专题讲座四大平衡常数的重要应用四大平衡常数是指化学平衡常数、弱电解质的电离平衡常数、水的离子积常数及难溶电解质的溶度积常数,这部分知识为新课标的热考内容,在高考题中出现频繁.该类试题常与生产、生活、环境及新技术的应用相联系,信息量大,思维容量高.侧重考查考生阅读相关材料,把握和提炼关键信息或数形结合等综合分析能力,数据处理及计算能力、知识的迁移应用能力.项目化学平衡常数(K) 电离平衡常数(K a、K b)水的离子积常数(K W)难溶电解质的溶度积常数(K sp)概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数.在一定条件下弱电解质达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度的乘积之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数.水或稀的水溶液中c(OH-)与c(H+)的乘积.在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为常数.表达对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)(1)对于一元弱酸HA:HA H++A-,电K W=c(OHM m A n的饱和溶式p C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K=c p(C)·c q(D)c m(A)·c n(B).离常数K a=c(H+)·c(A-)c(HA);(2)对于一元弱碱BOH:BOH B++OH-,电离常数K b=c(B+)·c(OH-)c(BOH).-)·c(H+)液:K sp=c m(M n+)·c n(A m-)影响因素只与温度有关只与温度有关,升温,K值增大只与温度有关,温度升高,K W增大只与难溶电解质的性质和温度有关一、化学平衡常数4.酸、碱、能水解的盐溶液中水电离出的c (H +)或c (OH-)的计算.对策 K W 只与温度有关,升高温度,K W 增大;在稀溶液中,c (H+)·c (OH -)=K W ,其中c (H +)、c (OH -)是溶液中的H +、OH -浓度;水电离出的H +数目与OH -数目相等.四、难溶电解质的溶度积常数常考题型 1.溶解度与K sp 的相关转化与比较;2.沉淀先后的计算与判断;3.沉淀转化相关计算;4.金属沉淀完全的pH 及沉淀分离的相关计算;5.与其他平衡(如氧化还原平衡、配位平衡)综合的计算;6.数形结合的相关计算等.对策 应用K sp 数值大小比较物质的溶解度大小时,一定是在组成上属于同一类型的难溶电解质才能进行比较,否则,不能比较;在判断沉淀的生成或转化时,把离子浓度数值代入K sp 表达式,若数值大于K sp ,沉淀可生成或转化为相应难溶物质;利用K sp 可计算某些沉淀转化反应的化学平衡常数.【例1】 利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2晶体,发生反应:TaS 2(s)+2I 2(g)TaI 4(g)+S 2(g) ΔH >0.该反应的平衡常数表达式K =________________,若K =1,向某恒容容器中加入1 mol I 2(g)和足量TaS 2(s),试求I 2(g)的平衡转化率(列式计算).解析:平衡常数表达式为K =c (TaI 4)c (S 2)c 2(I 2),设容器体积为1 L ,生成TaI 4的物质的量为x ,则TaS 2(s)+2I 2(g) TaI 4(g)+S 2(g) ΔH >0起始(mol·L -1)1 0 0 变化(mol·L -1)2x x x 平衡(mol·L -1)1-2x x x K =c (TaI 4)c (S 2)c 2(I 2)=x 2(1-2x )2=1,x =13,I 2的转化率为13×2÷1×100%≈66.7%.答案:c (TaI 4)c (S 2)c 2(I 2)见解析 【例2】 已知某温度下CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离常数相等,现向10 mL 浓度为0.1 mol·L -1的CH 3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )A .水的电离程度始终增大B.c (NH +4)c (NH 3·H 2O )先增大再减小 C .c (CH 3COOH)与c (CH 3COO -)之和始终保持不变D .当加入氨水的体积为10 mL 时,c (NH +4)=c (CH 3COO -)解析:酸碱均抑制水的电离,向CH 3COOH 溶液中滴加氨水,水的电离程度先增大,当恰好完全反应后,再滴加氨水,水的电离程度减小,A 错误;因为氨水的电离常数K b =c (OH -)·c (NH +4)c (NH 3·H 2O )=c (H +)·c (OH -)·c (NH +4)c (H +)·c (NH 3·H 2O ),所以c (NH +4)c (NH 3·H 2O )=K b ·c (H +)K W ,因为温度不变K b 、K W 不变,随氨水的加入c (H +)减小,c (NH +4)c (NH 3·H 2O )不断减小,B 错误;加入氨水,体积变大,c (CH 3COOH)与c (CH 3COO -)之和变小,C 错误;当加入氨水的体积为10 mL 时,氨水与CH 3COOH 恰好反应,CH 3COOH 和NH 3·H 2O 的电离常数相等,故CH 3COO -和NH+4的水解程度相同,溶液呈中性,由电荷守恒可得c(NH+4)=c(CH3COO-),D 正确.答案:D【例3】下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=K WB.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)C.图中T1<T2D.XZ线上任意点均有pH=7解析:水的离子积常数表达式为:K W=c(H+)·c(OH-),适用于水及稀的水溶液,A项正确;观察题中图示,XZ线表示溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),M区域溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),B项正确;H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)ΔH>0,升高温度平衡正向移动,图中Z点K W=10-6.5×10-6.5=10-13大于X点的K W=10-7×10-7=10-14,所以T2>T1,C项正确;XZ线上任意点表示溶液呈中性,由于各点温度不同,但pH不一定为7,D项错误.答案:D【例4】(2016·常州模拟)已知25 ℃时,K a(HF)=6.0×10-4,K sp(MgF2)=5.0×10-11.现向1 L 0.2 mol·L-1 HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 MgCl2溶液.下列说法中正确的是()A.25 ℃时,0.1 mol·L-1溶液中pH=1B.0.2 mol·L-1 MgCl2溶液中离子浓度关系为2c(Mg2+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)C.2HF(aq)+Mg2+(aq)MgF2(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数K=1.2×107D.该反应体系中有MgF2沉淀生成解析:A项,HF是弱酸,25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH>1,错误;B 项,MgCl2属于强酸弱碱盐,离子浓度关系为2c(Mg2+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),错误,C项,2HF(aq)+Mg2+(aq)MgF2(s)+2H+(aq),该反应的平衡常数K=K2a(HF)K sp(MgF2)=7.2×103,错误;D项,该反应体系中c(Mg2+)·c2(F-)>K sp(MgF2),有MgF2沉淀生成,正确.答案:D1.化学平衡常数(K)、弱酸的电离平衡常数(K a)、难溶物的溶度积常数(K sp)是判断物质性质或变化的重要的平衡常数.下列关于这些常数的说法中,正确的是()A.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关B.当温度升高时,弱酸的电离平衡常数K a变小C.K sp(AgCl) > K sp(AgI),由此可以判断AgCl(s) +I-(aq)===AgI(s)+Cl-(aq)能够发生D.K a(HCN) < K a(CH3COOH) ,说明物质的量浓度相同时,氢氰酸的酸性比醋酸强解析:平衡常数的大小与温度有关,A不正确;电离是吸热的,加热促进电离,电离常数增大,B不正确;酸的电离常数越大,酸性越强,D不正确.答案:C2.已知常温下反应,①NH3+H+NH+4(平衡常数为K1),②Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)(平衡常数为K2),③Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+(平衡常数为K3).①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2,据此所做的以下推测合理的是() A.氯化银不溶于氨水B.银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀C.银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀D.银氨溶液可在酸性条件下稳定存在解析:因为K3>K2,所以Ag+与NH3的络合能力大于Ag+与Cl-之间的沉淀能力,AgCl溶于氨水,A、B错误;由于K1>K3,所以在Ag(NH3)+2Ag++2NH3中加入HCl,有H++NH3NH+4,致使平衡右移,c(Ag+)增大,Ag++Cl-===AgCl↓,D错误,C正确.答案:C3.T℃时,将6 mol A和8 mol B充入2 L密闭容器中,发生反应:A(g)+3B(g)C(g)+D(g),容器中B的物质的量随时间变化如图中实线所示.图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化.下列说法正确的是()A.从反应开始至a点时A的反应速率为1 mol·L-1·min-1B.若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温,则该反应的ΔH>0C.曲线Ⅱ对应的条件改变是增大压强D.T℃时,该反应的化学平衡常数为0.125解析:由图象可知,反应开始至a点时v(B)=1 mol·L-1·min-1,则v(A)=1 3mol·L-1·min-1,A项错误;曲线Ⅰ相对于实线先达到平衡,但B的转化率减小,则该反应ΔH<0,B项错误;曲线Ⅱ相对于实线先达到平衡,B的转化率增大.若增大压强,平衡右移,B的转化率增大,C项正确;根据b点的数据计算可知:T℃时,该反应的化学平衡常数为0.5,D项错误.答案:C4.部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOH HCN H2CO3A.2CN-+H2O+CO2===2HCN+CO2-3B.2HCOOH+CO2-3===2HCOO-+H2O+CO2↑C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者解析:根据电离平衡常数,HCN的电离程度介于H2CO3的一级电离和二级电离之间,因此A中反应错误,应为CN-+H2O+CO2===HCN+HCO-3.HCOOH 的电离程度大于H2CO3的一级电离,因此B正确.等pH的HCOOH和HCN,HCN 溶液的浓度大,中和等体积、等pH的HCOOH和HCN,后者消耗NaOH的量大,C正确.在HCOONa和NaCN中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-).等浓度的HCOONa和NaCN溶液,NaCN水解程度大,溶液中OH-浓度大,H+浓度小.根据电荷守恒,两溶液中离子总浓度为2[c(Na+)+c(H+)],而Na+浓度相同,H+浓度后者小,因此等体积、等浓度的两溶液中离子总数前者大于后者,D正确.答案:A5.已知:25 ℃时,K sp(MgCO3)=6.8×10-6,K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,下列说法正确的是()A.25 ℃时,饱和MgCO3溶液与饱和Mg(OH)2溶液相比,前者c(Mg2+)小B.25 ℃时,在MgCO3的悬浊液中加入少量NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C.25 ℃时,MgCO3固体在0.01 mol·L-1醋酸溶液中的K sp比在0.01 mol·L-1醋酸钠溶液中的K sp小D.25 ℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入Na2CO3溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgCO3解析:K sp小的对应离子浓度小,A错误;MgCO3悬浊液是过饱和了,加入少量NH4Cl固体,c(Mg2+)不变,B错误;K sp只受温度影响,温度不变K sp不变,C错误,根据K sp,Mg(OH)2比MgCO3更难溶,Mg(OH)2不可能转化为MgCO3,D正确.答案:D6.运用化学反应原理研究卤族元素的性质具有重要意义.(1)下列关于氯水的叙述正确的是________(填写符号).a.氯水中存在两种电离平衡b.向氯水中通入SO2,其漂白性增强c.向氯水中通入氯气,c(H+)c(ClO-)减小d.加水稀释氯水,溶液中的所有离子浓度均减小e.加水稀释氯水,水的电离平衡向正反应方向移动f.向氯水中加入少量固体NaOH,可能有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)(2)常温下,已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:写出84______________________________________________________.(3)电解饱和食盐水可得到溶质为M的碱溶液,常温下将浓度为c1的M溶液与0.1 mol·L-1的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH=7,则c1____0.1 mol·L-1(填“≥”“=”或“≤”),溶液中离子浓度的大小关系为________________________________.若将上述“0.1 mol·L-1的一元酸HA”改为“pH=1的一元酸HA”,所得溶液pH仍为7,则c1________0.1 mol·L-1.(4)牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH],研究证实氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]比它更能抵抗酸的侵蚀,故含氟牙膏已使全世界千百万人较少龋齿,请写出羟基磷灰石的溶度积常数表达式K sp =__________________________,氟离子与之反应转化的离子方程式为_____________________________________________________.解析:(1)氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种平衡;向氯水中通入SO 2,二者反应生成硫酸和盐酸,其漂白性减弱;当氯水饱和时再通氯气,c (H +)c (ClO -)不变,若氯水不饱和再通氯气,酸性增强会抑制次氯酸的电离,故比值增大;加水稀释氯水,溶液中的OH -浓度增大;加水稀释氯水,酸性减弱,对水的电离抑制作用减弱,故水的电离平衡向正反应方向移动;向氯水中加入少量固体NaOH ,当溶液呈中性时,根据电荷守恒可推导出:c (Na +)=c (Cl -)+c (ClO -).(2)由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间,因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠.(3)当HA 为强酸时二者浓度相等,为弱酸时由于生成的盐因水解显碱性,则酸要稍过量.离子浓度大小比较时可根据电荷守衡进行推导.(4)沉淀转化的实质是由难溶的物质转化为更难溶的物质.答案:(1)aef (2)ClO -+CO 2+H 2O===HClO +HCO -3 2HClO=====光照2H ++2Cl -+O 2↑(3)≤ c (Na +)=c (A -)>c (OH -)=c (H +) ≥(4)c 5(Ca 2+)·c 3(PO 3-4)·c (OH -) Ca 5(PO 4)3OH +F -===Ca 5(PO 4)3F +OH -7.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡.Ⅰ.已知H 2A 在水中存在以下平衡:H 2AH ++HA -,HA -H ++A 2-.(1)相同浓度下,NaHA 溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)Na 2A 溶液的pH.(2)某温度下,若向0.1 mol·L -1的NaHA 溶液中逐滴滴加0.1 mol·L -1 KOH 溶液至溶液呈中性.此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是________.a .c (H +)·c (OH -)=1×10-14b .c (Na +)+c (K +)=c (HA -)+2c (A 2-)c .c (Na +)>c (K +)d .c (Na +)+c (K +)=0.05 mol·L -1(3)已知常温下H 2A 的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡: CaA(s)Ca 2+(aq)+A 2-(aq) ΔH >0.①降低温度时,K sp ________(填“增大”“减小”或“不变”).②滴加少量浓盐酸,c (Ca 2+)________(填“增大”“减小”或“不变”).Ⅱ.含有Cr 2O 2-7的废水毒性较大,某工厂废水中含5.00×10-3 mol ·L-1的Cr 2O 2-7.为使废水能达标排放,做如下处理:Cr 2O 2-7――→绿矾H +Cr 3+、Fe 3+――→石灰水Cr(OH)3、Fe(OH)3(1)该废水中加入绿矾(FeSO 4·7H 2O)和稀硫酸,发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________.(2)欲使10 L 该废水中的Cr 2O 2-7完全转化为Cr 3+,理论上需要加入________gFeSO 4·7H 2O.(3)若处理后的废水中残留的c (Fe 3+)=2×10-13 mol ·L -1,试求残留的Cr 3+的浓度(已知:K sp [Fe(OH)3]=4.0×10-38,K sp [Cr(OH)3]=6.0×10-31).解析:Ⅰ.(1)由“越弱越水解”可知,酸性H 2A>HA -,则NaHA 溶液的碱性弱于Na 2A 溶液.(2)温度不确定,所以c (H +)·c (OH -)不一定为1×10-14;由电荷守恒可知中,c (H +)+c (Na +)+c (K +)=c (HA -)+2c (A 2-)+c (OH -),由于溶液呈中性,则c (H +)=c (OH -),c (Na +)+c (K +)=c (HA -)+2c (A 2-).若两溶液的体积相同,则是最终溶液为Na2A,呈碱性,所以KOH溶液的体积相对小,等浓度的情况下,必然c(Na+)>c(K+),c(Na+)+c(K+)也不可能等于0.05 mol·L-1.(3)CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0,降低温度,平衡左移,K sp减小;滴加少量浓盐酸,A2-被消耗,平衡右移,c(Ca2+)增大.Ⅱ.(1)酸性条件下,Cr2O2-7有强氧化性、Fe2+有还原性,两者发生氧化还原反应方程式为Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O.(2)m(FeSO4·7H2O)=n(Fe2+)·M(FeSO4·7H2O)=6n(Cr2O2-7)·M(FeSO4·7H2O)=6×5×10-3 mol·L-1×10 L×278 g·mol-1=83.4 g.(3)c(Fe3+)=2×10-3 mol·L-1K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38则c3(OH-)=2×10-25 mol·L-1又K sp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)=6.0×10-31解得:c(Cr3+)=3×10-6 mol·L-1.答案:Ⅰ.(1)小于(2)bc(3)①减小②增大Ⅱ.(1)Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O(2)83.4 g(3)3×10-6 mol·L-1(详情见解析)8.(2016·武汉模拟)已知K、K a、K b、K W、K h、K sp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数.(1)有关上述常数的说法正确的是________.a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度b.它们的大小都随温度的升高而增大c.常温下,CH3COOH在水中的K a大于在饱和CH3COONa溶液中的K ad.一定温度下,在CH3COONa溶液中,K W=K a·K h(2)25 ℃时,将a mol ·L -1的氨水与0.01 mol·L -1的盐酸等体积混合所得溶液中c (NH +4 )=c (Cl -),则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离平衡常数K b =________________.(3)25 ℃时,H 2SO 3HSO -3+H +的电离常数K a =1×10-2mol ·L -1,则该温度下pH =3、c (HSO -3)=0.1 mol·L -1的NaHSO 3溶液中c (H 2SO 3)=________. (4)高炉炼铁中发生的反应有FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO 2(g) ΔH <0.该反应的平衡常数表达式K =________;已知1 100 ℃时,K =0.25,则平衡时CO 的转化率为________;在该温度下,若测得高炉中c (CO 2)=0.020 mol·L -1,c (CO)=0.1 mol·L -1,则此时反应速率是v (正)________(填“>”“<”或“=”)v (逆).(5)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的K sp 分别为8.0×10-38、1.0×10-11,向浓度均为0.1 mol ·L -1的FeCl 3、MgCl 2的混合溶液中加入碱液,要使Fe 3+完全沉淀而Mg 2+不沉淀,应该调节溶液pH 的范围是____________(已知lg2≈0.3).解析:(1)对于正反应为放热反应的化学平衡,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,b 选项错误;温度不变,CH 3COOH 的电离平衡常数不变,c 选项错误.(2)根据电荷守恒得c (H +)+c (NH +4)=c (Cl -)+c (OH -),因为c (NH +4)=c (Cl -),所以c (H +)=c (OH -),故溶液显中性.K b =c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O )=12×0.01×10-7a 2-12×0.01=10-9a -0.01. (3)由K a =c (H +)·c (HSO -3)c (H 2SO 3),代入数据得c (H 2SO 3)=0.01 mol·L -1. (4)根据方程式可得K =c (CO 2)c (CO );设开始时c (CO)=x mol ·L -1,平衡时c (CO 2)=y mol ·L -1,则y x -y=0.25,得x =5y ,则平衡时CO 的转化率为y x =y 5y =20%;Q c =c (CO 2)c (CO )=0.020.1=0.20<0.25,故v (正)>v (逆).(5)K sp [Fe(OH)3]=c (Fe 3+)·c 3(OH -),Fe 3+完全沉淀时c 3(OH -)=8×10-3810-5,得c (OH -)=2.0×10-11mol ·L -1,pH =3.3,Mg(OH)2开始沉淀时c 2(OH -)=1.0×10-110.1=1.0×10-10,得c (OH -)=1×10-5mol ·L -1,pH =9,调节pH 范围为3.3~9.答案:(1)ad (2)中 10-9a -0.01(3)0.01 mol·L -1(4)c (CO 2)c (CO ) 20%> (5)3.3~9。
高中化学第2章专题讲座四离子方程式正误判断和离子共存问题鲁科版必修1

离子方程式正误判断和离子共存问题1.记着酸、碱、盐溶解性表。
阴离子阳---2-2-2-2-2-3-OH NO Cl SO S SO CO SiO PO离子343334H+溶、溶、溶溶、溶、溶、微溶挥挥挥挥挥+溶、溶溶溶溶溶溶—溶NH4挥K+溶溶溶溶溶溶溶溶溶Na+溶溶溶溶溶溶溶溶溶Ba2+溶溶溶不—不不不不Ca2+微溶溶微—不不不不Mg2+不溶溶溶—微微不不Al 3+不溶溶溶———不不Mn2+不溶溶溶不不不不不Zn2+不溶溶溶不不不不不Cr 3+不溶溶溶———不不Fe2+不溶溶溶不不不不不Fe3+不溶溶溶———不不2+不溶溶溶不———不SnPb2+不溶微不不不不不不Cu2+不溶溶溶不不不不不Hg2+—溶溶溶不不——不Ag+—溶不微不不不不不说明:“溶”表示该物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示该物质易挥发或易分解,“—”表示该物质不存在或遇水即分解。
溶解性口诀:钾钠铵盐均可溶,硝盐遇水影无踪,硫酸盐不溶铅和钡,氯化物不溶银亚汞,碳酸盐只溶钾钠铵,碱除钾钠钡钙铵,其余均不溶。
2.记着常有“弱电解质”→难电离的物质,在离子反应方程式中一定用分子式表示这些物质。
水, H2O弱酸,如 HClO、H2S、 H2SO3、 H2CO3、难电离的物质H2SiO3、 HAc、苯酚等弱碱,如 NH3· H2O等很少量盐,如 Pb( CH3COO)2等一、离子方程式正误判断1.看能否吻合反应事实( 能不可以发生反应,反应物、生成物对不对) 。
2.看能否可拆。
3.看能否配平( 原子个数守恒,电荷数守恒) 。
4.看“ ===”“↑”“↓”能否应用合适。
1二、离子共存问题1.因为发生复分解反应( 生成积淀或气体或水或难电离物) 的离子不可以大批共存。
生成积淀: AgCl 、 BaSO 4、 BaCO 3、CaCO 3、 Mg(OH)2、 Al(OH) 3、 Fe(OH)3、 Cu(OH)2 等。
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专题讲座二相互竞争的离子反应和氧化还原反应反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类,平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行;而竞争反应是指由于反应能力不同,多个反应按一定的先后顺序逐次进行。
竞争反应主要包括两种基本题型:一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应,如把Cl2通入含I-、Br-、Fe2+的溶液中,按照还原能力由强到弱的顺序,I-优先反应,其次是Fe2+,最后是Br-;二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应,如把盐酸逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中,按照碱性由强到弱的顺序,NaOH优先反应,其次是Na2CO3,最后是NaHCO3,此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。
在实际问题中有部分看似平行的反应,由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性,准确地确定有效反应就成了解题的关键。
1.复分解反应之间的竞争若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应,则生成更难溶解或更难电离的物质的反应将优先进行。
【例1】写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡溶液的离子方程式:__________________________________。
解析在硫酸铝铵溶液中,存在NH+4、Al3+与SO2-4,当加入少量的Ba(OH)2溶液后,Ba2+和SO2-4结合生成BaSO4,OH-则既可与Al3+结合又能与NH+4结合,它们彼此之间发生互相竞争的反应。
由于在含有Al3+的溶液中滴入NH3·H2O,有白色沉淀生成可知,Al3+结合OH-的能力大于NH+4结合OH-的能力,OH-优先与Al3+结合生成Al(OH)3,则上述离子方程式为2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
答案2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓即时巩固1将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是()解析CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应,但存在着竞争,如果先与KOH反应,则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3,因此,可以看成CO2先与Ca(OH)2反应,所以通CO2后立即有CaCO3生成。
第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应,同样可以采用假设法判断,即如果先与CaCO3反应,则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应,因此应是先与KOH反应,此过程生成沉淀的物质的量不变,当KOH反应完全,再与CaCO3反应,直至沉淀完全溶解,故选D。
答案D即时巩固2少量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中的离子方程式为_________________________________。
答案NH4++OH-===NH3H2O即时巩固3向NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,按反应的先后顺序,写出有关反应的离子方程式:(1)___________________________________________,_____________________________________________。
(2)__________________________________________。
(3)___________________________________________。
答案(1)Al3++3OH-===Al(OH)3↓Mg++2OH-===Mg(OH)2↓(2)NH+4+OH-===NH3·H2O (3)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O 2.氧化还原反应之间的竞争若某一溶液中同时含有多种还原性(氧化性)物质,则加入一种氧化剂(还原剂)时,优先氧化(还原)还原性(氧化性)强的物质。
【例2】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是() A.铁溶解,析出0.01 mol Ag和0.005 mol CuB.铁溶解,析出0.01 mol Ag并放出H2C.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Fe3+D.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Cu2+解析因为氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+,所以先发生反应2Ag++Fe===2Ag +Fe2+,其中0.005 mol的铁粉与0.01 mol 的AgNO3反应,析出0.01 mol Ag,再发生:2Fe3++Fe===3Fe2+,其中剩余的0.005 mol铁粉与0.01 mol的Fe(NO3)3反应,溶液中不再有Fe3+,故选C。
即时巩固4 将足量Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中。
在此过程中溶液的pH与Cl2用量的关系示意图是(溶液体积变化忽略不计,且不考虑Cl2与水反应) ()解析因H2SO3的还原性强于HBr的还原性,故Cl2先氧化H2SO3,H2SO3+Cl2+H2O===H2SO4+2HCl,生成的H2SO4和HCl是强酸,故溶液的pH下降;当H2SO3完全反应后,再通入Cl2,发生反应Cl2+2HBr===Br2+2HCl,溶液的pH不再改变。
答案A即时巩固5向NaBr、NaI和Na2SO3混合液中通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体物质的组成可能是()A.NaCl、Na2SO4B.NaBr、Na2SO4C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、NaI、Na2SO4解析向NaBr、NaI和Na2SO3混合液中通入一定量氯气后,可能发生的反应依次为Na2SO3+Cl2+H2O===Na2SO4+2HCl、2NaI+Cl2===2NaCl+I2、2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2。
将溶液蒸干时HCl、Br2和Cl2会挥发,灼烧时I2会升华。
若通入的氯气过量,得到固体剩余物质的组成是NaCl、Na2SO4;若通入的氯气是不足量的,则还有可能留下NaBr。
即时巩固6某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示。
则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为_________________________。
解析氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Fe3+>Cu2+,反应由先到后的顺序为4HNO3+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O4mol 1 mol 1 mol2Fe3++Fe===3Fe2+2 mol 1 mol3 mol故原溶液中n[Fe(NO3)3]=2 mol-1 mol=1 molCu2++Fe===Fe2++Cu1 mol 1 mol 1 mol故c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)=1∶1∶4。
答案1∶1∶43.氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争一般情况下,氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。
【例3】写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式。
解析漂白粉溶液中含有CaCl2和Ca(ClO)2,其中Ca(ClO)2水溶液能与SO2发生反应,向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体后,是发生复分解反应生成CaSO3和HClO还是发生氧化还原反应,两反应互相竞争。
由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚硫酸盐及二氧化硫都具有还原性,所以是发生氧化还原反应而不是复分解反应。
答案Ca(ClO)2+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2HCl+H2SO4即时巩固7 往含Fe3+、H+、NO-3的混合液中加入少量SO2-3,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是()A.2Fe3++SO2-3+H2O===2Fe2++SO2-4+2H+B.2H++SO2-3===H2O+SO2↑C.2H++2NO-3+3SO2-3===3SO2-4+2NO↑+H2OD.2Fe3++3SO2-3+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑解析此题看上去似乎4个选项都可能发生,但我们知道氧化还原反应优先于非氧化还原反应,因此B、D不正确。
那么SO2-3是先与Fe3+反应还是先与H++NO-3反应呢?可以用“假设法”进行判断。
如果先与Fe3+反应,则生成的Fe2+又会与H++NO-3反应,所以应先与H++NO-3反应,故应选C。
答案C即时巩固8写出下列反应的离子方程式:(1)FeCl2溶液与NaClO溶液反应____________________。
(2)Na2S与FeCl3溶液混合__________________________。
(3)硫化钠与CuSO4溶液混合_______________________。
解析(1)氯化亚铁是强酸弱碱盐且有还原性,次氯酸钠是强碱弱酸盐且有氧化性,两者相遇既可发生双水解反应又可发生氧化还原反应,两反应相互竞争,由于发生氧化还原反应可以使溶液中离子浓度大大降低,所以优先发生氧化还原反应。
(2)硫化钠与氯化铁相遇,可能发生复分解反应、双水解反应及氧化还原反应,若发生复分解反应则生成Fe2S3,由于Fe2S3在水溶液中不存在,故不能发生复分解反应,也不可能在溶液中发生双水解反应,因Fe3+具有氧化性,S2-具有还原性,所以硫化钠与氯化铁发生的是氧化还原反应。
3)由于Cu 2+的氧化性较弱,Cu 2+和S 2-不易发生氧化还原反应。
硫化钠与硫酸铜可能发生双水解反应、复分解反应,两反应互相竞争。
由于CuS 在水中的溶解度远远小于Cu(OH)2的溶解度,则硫化钠与硫酸铜发生的是复分解反应而不是双水解反应。
答案 (1)6Fe 2++3ClO -+3H 2O===2Fe(OH)3↓+3Cl -+4Fe 3+(2)2Fe 3++S 2-===2Fe 2++S ↓ (3)Cu 2++S 2-===CuS ↓专题讲座九 电化学高考命题的探究电化学知识是历年来的命题重点,几乎每年每套化学试卷中都有所涉及,有时出现在选择题中,有时出现在非选择题中。
在考查电化学基础知识的前提下,命题题材及角度出现新的变化特点,现主要以近几年电化学试题为例说明。
一、关注新型化学电源的高考命题角度新型电池一般具有高能环保,经久耐用,电压稳定,比能量高等特点,取材于这些新型电池的试题,既能体现化学的实用性,又能体现化学命题的时代性、新颖性,使试题在考查电化学知识的同时,又能较好地考查学生分析、灵活解答问题的能力,预测该种命题情景趋势将会继续。