第一篇:高三化學(xué)教案:平衡的計(jì)算
高三化學(xué)教案:平衡的計(jì)算
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本文題目:高三化學(xué)教案:平衡的計(jì)算
化學(xué)平衡
(5化學(xué)平衡的計(jì)算)
【歸納與整理】
一、化學(xué)平衡常數(shù)------平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量濃度之間的限制關(guān)系
1.概念
在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到 時(shí),生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)),用符號(hào) 表示。
2.表達(dá)式
對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)在一定溫度條件下達(dá)到平衡時(shí):
K=
3.平衡濃度
只寫濃度可變的溶液相和氣相,純固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)不寫入(濃度視為1):
CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(g)K
Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2 CrO4 2-(aq)+ 2 H+(aq)K
4.K的意義
平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行的最大程度(即反應(yīng)限度)的特征值,一般可認(rèn)為,K越大,表示化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成物濃度對(duì)反應(yīng)物濃度的比值越大,也就是反應(yīng)進(jìn)行的程度越大;反之,K越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。
一般地說,KK 時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。
F2 + H2 2HF K=6.51095
Cl2 + H2 2HCl K=2.571033
Br2 + H2 2HBr K=1.911019
I2 + H2 2HI K=8.67102
5.影響K的因素
濃度 壓強(qiáng) 催化劑 溫度
放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)______________(變大、變小
吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)______________(變大、變小))6.平衡常數(shù)K的表達(dá)
(1)化學(xué) 計(jì)量數(shù)擴(kuò)大 2 倍,K
N2 + 3 H2 2 NH3 K=
1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K=
(2)互逆反應(yīng),其平衡常數(shù)
2NO2 N2O4 K=
N2O4 2NO2 K=
(3)反應(yīng)方程式相加(減),平衡常數(shù)相
NH4I NH3 + HI ①K1=
2HI H2 + I2 ②K2=
2NH4I NH3 + I2 + H2 ③K3=(4)用實(shí)際參加反應(yīng)的粒子進(jìn)行表達(dá)
Cl2 + H2O H+ + Cl-+ HClO K=
7.平衡常數(shù)K的應(yīng)用
(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度
(2)判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡
若用起始時(shí)各物質(zhì)濃度冪之積的比值(用Q表示)與K比較,可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。
當(dāng)Q=K時(shí),可逆反應(yīng);
當(dāng)QK時(shí),可逆反應(yīng);當(dāng)Q
二、平衡轉(zhuǎn)化率
某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=
三、化學(xué)平衡計(jì)算
化學(xué)平衡計(jì)算三步曲
mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)
n起始/mol a b c d
n變化/mol mx nx px qx
n平衡/mol a-mx b-nx c+px d+qx
【例1】已知在800K時(shí),反應(yīng):
CO(g)+ H2O(g)H2(g)+ CO2(g)
若起始濃度c(CO)= 2molL-1,c(H2O)= 3molL-1,則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,如果將H2O的起始濃度加大為6 molL-1,試求此時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。
【基本練習(xí)】
轉(zhuǎn)化率有關(guān)的計(jì)算
1.將1mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+ 3B(g)2C(g)(△H0)。達(dá)到平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率為50%,則A的轉(zhuǎn)化率為
A.25% B.30% C.40% D.50%
2.將2mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)(△H0)。達(dá)到平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率為50%,則A的轉(zhuǎn)化率為
A.25% B.30% C.40% D.50%
3.在一定條件下進(jìn)行的合成氨反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,而H2的轉(zhuǎn)化率為37.5%。則起始時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比為:
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶1
4.在一定溫度下,在密閉容器中使NO2分解,2NO2 2NO + O2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的1.4倍,則NO2的分解率為
A.20% B.40% C.50% D.80%
5.在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A 和B 發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+ 2B(g)2C(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混和氣體中A 和B 的物質(zhì)的量之和與C 的物質(zhì)的量相等。則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為
A.40% B.50% C.60% D.70%
6.X、Y、Z為三種氣體,把a(bǔ) mol X 和 b mol Y充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):X + 2Y 2Z,達(dá)到平衡時(shí),若它們的物質(zhì)的量滿足n(X)+ n(Y)= n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為
A.B.C.D.7.如右下圖所示兩個(gè)等體積的容器,A為恒壓容器,B為恒容容器。在相同溫度下,分別將1 mol N2 和3 mol H2 混合氣體充入A、B容器中,發(fā)生如下反應(yīng): N2(g)+3 H2(g)2NH3(g);△H=-92.4 kJ/mol。
保持溫度不變,A、B容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡時(shí),A容器中氣體體積為起始時(shí)的4/5,平衡狀態(tài)記為P。
試回答下列問題:
(1)平衡時(shí)A容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)是。若要使B容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)與 A容器中相同,可采取的措施是。
(2)若保持溫度不變,向B容器中補(bǔ)加c mol NH3,再次達(dá)到平衡時(shí),A、B兩容器中壓強(qiáng)恰好相等,則c=。
(3)若保持溫度不變,開始時(shí)向容器A中加入a mol N2、b mol H2和c mol NH3,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與原A平衡狀態(tài)P相同,則起始時(shí),c的取值范圍是。
(4)若保持溫度不變,開始時(shí)向容器B中加入a mol N2、b mol H2 和 1 mol NH3,平衡時(shí),測(cè)得放出的熱量為23.1 kJ,NH3 的體積分?jǐn)?shù)與A容器平衡狀態(tài)P相同,則a + b 的值是?;瘜W(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算
1.在某一容積為2L的密閉容器內(nèi),加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g);△H0。反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖1:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為;
(2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),平均速率v(HI)為;
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第8分鐘時(shí):
①若升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)K(填寫增大、減小或不變)HI濃度的變化正確;(用圖2中a~c的編號(hào)回答)
②若加入I2,H2濃度的變化正確的是。(用圖2中d~f的編號(hào)回答)
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第8分鐘時(shí),若反容器的容積擴(kuò)大一倍,請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。2.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
(2)該反應(yīng)△H 0
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),此時(shí)t= ℃
3.(2018廣東省茂名二模)反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1;反應(yīng)Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表:
溫度(絕對(duì)溫度)K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
(1)推導(dǎo)反應(yīng)CO2(氣)+H2(氣)CO(氣)+H2O(氣)的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式:。
(2)計(jì)算K值:溫度為973開時(shí)K=;1173開時(shí):K=。通過K值的計(jì)算(1)反應(yīng)是 反應(yīng)(填吸熱或放熱)。
(3)在一體積為10L的密閉容器中,加入一定量的CO2和H2O(氣),在1173開時(shí)發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度,第6min時(shí)改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表:
時(shí)間/min CO2 H2O CO H2
0 0.2000 0.3000 0 0 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260 c1 c2 c3 c3 c1 c2 c3 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273 0.0350 0.1350 0.1650
①前2min,用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率是:。
②在3~4min之間,反應(yīng)處于 狀態(tài)(填平衡或非平衡)。
③第6min時(shí),平衡向 方向移動(dòng),可能的原因是。
4.(2018山東省泰安市期末)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義,對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起著重要作用。根據(jù)已學(xué)知識(shí)回答下列問題:
已知N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)△H =-92.4kJmol-1
(1)合成氨工業(yè)采取的下列措施不可用平衡移動(dòng)原理解釋的是(填序號(hào));
A.采用較高壓強(qiáng)(20MPa ~50MPa)
B.采用500℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑
D.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來
(2)合成氨工業(yè)中采用了較高壓強(qiáng)(20MPa ~50MPa),而沒有采用100MPa或者更大壓強(qiáng),試解釋沒有這么做的理由;
(3)在容積均為2L(容器體積不可變)的甲、乙兩個(gè)容器中,分別加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2,在相同溫度、催化劑下使其反應(yīng)。最終達(dá)到平衡后,兩容器N2轉(zhuǎn)化率分別為甲、乙,則甲容器中平衡常數(shù)表達(dá)式為(用含甲的代數(shù)式表示),此時(shí)甲 乙(填、=)。
5.(2018上海市調(diào)研)
甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),工業(yè)上可利用此反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。
已知溫度、壓強(qiáng)和水碳比[ ]對(duì)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的影響如下圖:
圖1(水碳比為3)圖2(水碳比為3)圖3(800℃)
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)K表達(dá)式為________________________。
(2)升高溫度,平衡常數(shù)K__________(選填增大、減小或不變,下同),降低反應(yīng)的水碳比,平衡常數(shù)K__________。
(3)圖2中,兩條曲線所示溫度的關(guān)系是:t1_____t2(選填、=或在圖3中畫出壓強(qiáng)為2 MPa時(shí),CH4平衡含量與水碳比之間關(guān)系曲線。
(4)工業(yè)生產(chǎn)中使用鎳作催化劑。但要求原料中含硫量小于510-7%,其目的是____________________________。
參考答案:
1【解析】D
2【解析】A
3【解析】B
4【解析】D
5【解析】A
6【解析】B
15【解答】(1)25% 增加N2、H2或降低溫度(3)0.8
化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算
1【解析】本題為05上海高考題25
(2)0.5
(1)K = c2(HI)c(H2)c(I2)
(2)0.167mol/Lmin
(3)① 減小 c ② f
(4)見右圖
2【解析】
3【解答】(1)K=K1/K2
(2)0.62;1.29;吸熱
(3)①v(CO)=0.0130molL-1nin-1 ②平衡
③右或正反應(yīng);升高溫度(或減少了H2的濃度)
4【解答】(1)B、C
(2)壓強(qiáng)越大,消耗的動(dòng)力越大,對(duì)設(shè)備的要求越高,而總體經(jīng)濟(jì)效益提高不大
(3);
第二篇:高三化學(xué)教案:弱電解質(zhì)的電離平衡
高三化學(xué)教案:弱電解質(zhì)的電離平衡
【】鑒于大家對(duì)查字典化學(xué)網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大家搜集整理了此文高三化學(xué)教案:弱電解質(zhì)的電離平衡,供大家參考!
本文題目:高三化學(xué)教案:弱電解質(zhì)的電離平衡
專題1 弱電解質(zhì)的電離平衡
【考點(diǎn)掃描】
1、理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。
2、掌握弱電解質(zhì)的電離方程式;能正確書寫電離方程式。
3、理解弱電解質(zhì)的電離平衡以及影響因素。
4、電離平衡常數(shù)的表示、判斷及計(jì)算
【知識(shí)梳理】
一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)的比較
1、定義:
電解質(zhì):_______________________________________________
非電解質(zhì): ___________________________________
2、問題討論: ①、氨氣的水溶液是否能導(dǎo)電?氨氣是否是電解質(zhì)?(類似問題還有二氧化硫,二氧化碳等非金屬氧化物的水溶液是否能導(dǎo)電?其本身是否是電解質(zhì)?)
②、下列化合物只能在水溶液中導(dǎo)電的電解質(zhì)是
第一組選項(xiàng) :A.氯化氫 B.乙醇 C.氯化鈉 D.氨氣
第二組選項(xiàng) :A.二氧化硫 B.氫氧化鉀 C.甘油 D.碳酸氫鈉
③、下列屬于電解質(zhì)的是:
A.硫酸溶液 B.食鹽晶體 C.金屬銅 D.氯化氫氣體
3、歸納總結(jié):
電解質(zhì) 非電解質(zhì)
定義
物質(zhì)種類
溶質(zhì)粒子
導(dǎo)電條件
導(dǎo)電實(shí)質(zhì)
舉例分析
二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
1、定義
強(qiáng)電解質(zhì):______________________________________
弱電解質(zhì):______________________________________________
2、問題討論:(1)現(xiàn)有三種較稀的酸溶液a、b、c,分別加入足量的等量鎂條,(a)鹽酸(b)醋酸(c)硫酸
試討論下列兩種情況放出H2的初速率和放出H2的總量.初速率 氫氣物質(zhì)的量
(1)同體積同物質(zhì)的量濃度
(2)同體積同pH值
(2)判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱的方法:
3、歸納總結(jié):
強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì)
電離程度
溶液中存在微粒種類
物質(zhì)種類
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
電離方程式 HnA HnA
三、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱
1、①電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理:
② 溶液的導(dǎo)電能力:。
③溶液導(dǎo)電能力的影響因素:
內(nèi)因:。
外因:。
2、問題討論:幾個(gè)一定和幾個(gè)不一定:
①溶液的導(dǎo)電性 與溶液中自由移動(dòng)離子的濃度成正比
②相同溫度,相同濃度的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性 強(qiáng)于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性
③強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電性 強(qiáng)(如硫酸鋇,碳酸鋇等難溶性鹽溶液),弱電解質(zhì)的導(dǎo)電性 弱
④強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性 就比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng),反之亦然.3、歸納總結(jié):
電解質(zhì) 非電解質(zhì)(如氨氣)金屬
導(dǎo)電條件
導(dǎo)電微粒 影響因素
四、弱電解質(zhì)的電離平衡
1、弱電解質(zhì)的電離平衡建立:
以醋酸為例,說明弱電解質(zhì)的電離平衡建立過程。
2、問題討論:
3、歸納總結(jié):
(1)電離平衡的特點(diǎn):
(2)影響電離平衡的因素:
越熱越電離: 電離是(吸熱或放熱)過程,因此,升高溫度使平衡向 移動(dòng)。
越稀越電離: 稀釋弱電解質(zhì)溶液,平衡向 移動(dòng)。
同離子效應(yīng): 增大陰、陽離子的濃度,平衡向 移動(dòng);
減小陰、陽離子的濃度,平衡向 移動(dòng)。
加入能反應(yīng)的物質(zhì):平衡向 移動(dòng)。
(3)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強(qiáng)酸(如煙酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較:
C(H+)pH 中和堿的能力 與足量活潑金屬產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
一元強(qiáng)酸
一元弱酸
(4)相同pH、相同體積的一元強(qiáng)酸(如煙酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較:
C(H+)C(酸)中和堿的能力 與足量活潑金屬產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
一元強(qiáng)酸
一元弱酸
五、電離方程式和離子方程式
1、電離方程式:強(qiáng)電解質(zhì)完全電離,書寫時(shí)用 弱電解質(zhì)部分電離,書時(shí)用 號(hào)。多元弱酸是分步電離;所以應(yīng)當(dāng)分步書寫電離方程式。多元弱堿也是分步電離,但可按一步電離寫出。
2、離子分程式書寫時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)(除難溶性鹽)一律寫 符號(hào);弱電解質(zhì),不論是在反應(yīng)物中,還是在生成物中,都一律寫其。
六、電離平衡常數(shù)
1、定義:。
2、電離常數(shù)的意義:。
3、電離常數(shù)的影響因素:。
4、多元弱酸的電離常數(shù)之間關(guān)系:一般K1 K2 K3,因此,計(jì)算多元弱酸溶液的C(H+)或比較弱酸酸性相對(duì)強(qiáng)弱時(shí),通常只考慮 電離。
【典例精析】
【例1】下列物質(zhì)既能導(dǎo)電又屬電解質(zhì)的是()
A.硝酸鉀溶液 B.硫酸銅晶體 C.溶融的氯化鈉 D.無水乙醇
【例2】下列敘述中,能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是()
A.溶化時(shí)不導(dǎo)電
B.水溶液的導(dǎo)電能力很差
C.不是離子化物,而是極性共價(jià)化合物
D.溶液中已電離的離子和未電離的分子共存
【例3】有等體積、等pH的Ba(OH)
2、NaOH和NH3H2O三種堿溶液,滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和,用去酸的體積分別為V1、V2、V3,則三者的大小關(guān)系正確的是()
A.V3V1 B.V3=V2=V1
C.V3V2=V1 D.V1=V2V3
【例4】下列電離方程式書寫正確的是:()
A.NaHCO3=Na++H++CO32-B.(NH4)2SO4 2NH4++SO42-
C.H2S 2H++S2-D.Al(OH)3 H++AlO2-+H2O
【例5】在等濃度的兩種一元弱酸鈉鹽溶液中分別通入適量CO2,發(fā)生如下反應(yīng):
NaR+CO2+H2OHR+NaHCO3,NaR+CO2+H2OHR+Na2CO3則兩弱酸酸性強(qiáng)弱比較正確的是:()
A.HR較強(qiáng) B.HR較強(qiáng) C.兩者差別不大 D.無法比較
【例6】試用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明,在醋酸溶液中存在著CH3COOH CH3COO-+H+的電離平衡(要求寫出簡(jiǎn)要操作,現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明的問題)。
【反饋練習(xí)】
1.(07上海)判斷下列有關(guān)化學(xué)基本概念的依據(jù)正確的是
A 氧化還原反應(yīng):元素化合價(jià)是否變化 B 共價(jià)化合物:是否含有共價(jià)鍵
C 強(qiáng)弱電解質(zhì):溶液的導(dǎo)電能力大小 D 金屬晶體:晶體是否能夠?qū)щ?/p>
2.(07上海)下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是
A 相同濃度的兩溶液中c(H+)相同
B 100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉
C pH=3的兩溶液稀釋100倍,pH都為5
D 兩溶液中分別加人少量對(duì)應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小
3.(07上海)已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOH CH3COO-+H+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是
A 加少量燒堿溶液 B 升高溫度 C 加少量冰醋酸 D 加水
4.(06全國(guó))在0.1molL-1CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:
CH3COOH CH3COO-+H+,對(duì)于該平衡,下列敘述正確的是
A.加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B.加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C.加入少量0.1molL-1HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D.加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
5.(05全國(guó))相同體積的pH=3的強(qiáng)酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應(yīng),下列說法正確的是 A.弱酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣 B.強(qiáng)酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣
C.兩者產(chǎn)生等量的氫氣 D.無法比較兩者產(chǎn)生氫氣的量
6.(04全國(guó))將0.l molL-1醋酸溶液加水稀釋,下列說法正確的是
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都減小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸電離平衡向左移動(dòng) D.溶液的pH增大
7.(04廣東)pH相同的鹽酸和醋酸兩種溶液中,它們的
A.H+的物質(zhì)的量相同 B.物質(zhì)的量濃度相同
C.H+的物質(zhì)的量濃度不同 D.H+的物質(zhì)的量濃度相同
8.(04廣東)甲酸和乙酸都是弱酸,當(dāng)它們的濃度均為0.10mol/L時(shí),甲酸中的c(H+)約為乙酸中c(H+)的3倍?,F(xiàn)有兩種濃度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,經(jīng)測(cè)定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b。由此可知 A.a的濃度必小于乙酸的濃度 B.a的濃度必大于乙酸的濃度
C.b的濃度必小于乙酸的濃度 D.b的濃度必大于乙酸的濃度
9.(05上海)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都減少,其方法是
A.通入二氧化碳?xì)怏w B.加入氫氧化鈉固體
C.通入氯化氫氣體 D.加入飽和石灰水溶液
10.(04江蘇)用pH均為2的鹽酸和醋酸溶液,分別中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,當(dāng)氫氧化鈉恰好被完全中和時(shí),消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為Vl和V2,則Vl和V2的關(guān)系正確的是
A.V1V2 B.V1
11.(03全國(guó))用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液體積最大的是
A.鹽酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
12.(03廣東)在甲燒杯中放入鹽酸,乙燒杯中放入醋酸,兩種溶液的體積和pH都相等,向兩燒杯中同時(shí)加入質(zhì)量不等的鋅粒,反應(yīng)結(jié)束后得到等量的氫氣。下列說法正確的是
A.甲燒杯中放入鋅的質(zhì)量比乙燒杯中放入鋅的質(zhì)量大
B.甲燒杯中的酸過量
C.兩燒杯中參加反應(yīng)的鋅等量
D.反應(yīng)開始后乙燒杯中的c(H+)始終比甲燒杯中的c(H+)小
第三篇:高三化學(xué)教案:化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)教案
高三化學(xué)教案:化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)教案
【課前自主復(fù)習(xí)與思考】
1.閱讀《必修1》課本或教參,自己整理以物質(zhì)的量為中心的有關(guān)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。
用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()
A.常溫常壓下的33.6L氯氣與27g鋁充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L己烷中共價(jià)鍵數(shù)目為19NA
C.由CO2和O2組成的混合物中共有NA個(gè)分子,其中的氧原子數(shù)為2NA
D.1L濃度為1molL-1的Na2CO3溶液中含有NA個(gè)CO32-
根據(jù)2018年江蘇考試說明,化學(xué)計(jì)算的分值約占總分的12%。因此,值得重視。有些同學(xué) 【考綱點(diǎn)撥】
由于水平和時(shí)間關(guān)系,往往放棄計(jì)算,其實(shí)不是明智之舉。近年來,計(jì)算考查難度下降,步驟簡(jiǎn)單,或許計(jì)算的數(shù)值有點(diǎn)繁瑣,但計(jì)算的思維確實(shí)簡(jiǎn)單。
考查熱點(diǎn):
Ⅰ以NA為載體的計(jì)算;
Ⅱ守恒計(jì)算,如原子守恒、電荷守恒等;
Ⅲ多步計(jì)算尋找首尾關(guān)系,多見于氧化還原滴定;
Ⅳ反應(yīng)熱和蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)和用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、Ksp等。
【自主研究例題】
工業(yè)上以海水為原料可獲得金屬鎂及其多種化合物。其中Mg(OH)2是制備鎂鹽、耐火材料和阻燃劑等的重要原料。已知:①25℃時(shí),Mg(OH)2的溶度積Ksp=5.610-12;
②Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g)△H= +81.5kJmol-1。試回答下列問題:
(1)下列敘述正確的是。(填字母序號(hào))
A.從海水中獲得Mg(OH)2工業(yè)上選擇 NaOH作沉淀劑
B.Mg(OH)2能用作阻燃劑主要因?yàn)榉纸馕鼰崆疑蒑gO覆蓋可燃物
C.工業(yè)上由Mg(OH)2制金屬鎂的流程如下:
(2)已知酸堿指示劑百里酚藍(lán)變色的pH范圍如下:
pH 8.0 8.0~9.6 9.6
顏色 黃色 綠色 藍(lán)色
25℃時(shí),Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍(lán)指示劑,溶液所呈現(xiàn)的顏色為。(3)達(dá)喜是中和胃酸的常用藥物,其有效成分是鋁和鎂的堿式碳酸鹽?,F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)確定化學(xué)式:
實(shí)驗(yàn)一:取該堿式鹽3.01 g充分灼燒至恒重,測(cè)得固體質(zhì)量減少了1.30 g;
實(shí)驗(yàn)二:再取該堿式鹽3.01 g使其溶于足量的鹽酸中,產(chǎn)生CO2的體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況);
實(shí)驗(yàn)三:向?qū)嶒?yàn)二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74 g白色沉淀。
①達(dá)喜中Mg2+與Al3+的物質(zhì)的量之比為。②計(jì)算達(dá)喜的化學(xué)式。
【高考鏈接】
【例1】(2018江蘇高考第5題)設(shè) 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是()
A.常溫下,1L1molL-1的 溶液中氮原子數(shù)為0.2 B.1mol羥基中電子數(shù)為10
C.在 反應(yīng)中,每生成3mol 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6
D.常溫常壓下,22.4L乙烯中 鍵數(shù)為4
【例2】(2018江蘇小高考第23題)某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種:Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+。為確認(rèn)溶液組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)200 mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥,得沉淀4.30 g,向沉淀中加入過量的鹽酸,有2.33 g沉淀不溶。(2)向(1)的濾液中加入足量的NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生能促使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體1.12 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況,假定產(chǎn)生的氣體全部逸出)。由此可以得出關(guān)于原溶液組成的正確結(jié)論是
A.一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c(CO32-)=0.01 molL-1,c(NH4+)c(SO42-)
D.如果上述6種離子都存在,則c(Cl-)c(SO42-)
【例3】(江蘇2009高考第20題)聯(lián)氨(N2H4)及其衍生物是一類重要的火箭燃料,N2H4與N2O4反應(yīng)能放出大量的熱。
⑴已知:2NO2(g)= N2O4(g)△H= 52.70KJmol1。一定溫度下,在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡。其他條件不變時(shí),下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。A.減小NO2的濃度 B.降低溫度 C.增加NO2的濃度 D.升高溫度
⑵25℃時(shí),1.00g N2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l),放出19.14KJ的熱量。則反應(yīng)2 N2H4(l)+ N2O4(l)= 3N2(g+ 4H2O(l)的△H= KJmol1。
⑶17℃、1.01105Pa,密閉容器中N2O4 和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí),c(NO2)=0.0300
molL-
1、c(N2O4)=0.0120 molL-1。計(jì)算反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K。⑷現(xiàn)用一定量的銅與足量的濃硝酸反應(yīng),制得1.00L已達(dá)到平衡的N2O4 和NO2的混合氣體(17℃、1.01105Pa),理論上至少消耗Cu多少克?
【例4】(江蘇2018高考第20題)將一定量的SO2和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中,550℃時(shí),在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O2 2SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液,氣體體積減少了21.28L;再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2,氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
請(qǐng)回答下列問題:
(1)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是。(填字母)
a.SO2和SO3濃度相等 b.SO2百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變 d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是。(填字母)
a.向裝置中再充入N2 b.向裝置中再充入O2
c.改變反應(yīng)的催化劑 d.升高溫度
(3)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率(用百分?jǐn)?shù)表示)。
(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
【例5】(江蘇2018高考第14題)某有機(jī)樣品3.1g完全燃燒,燃燒后的混合物通入過量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1g,經(jīng)過濾得到10g沉淀。該有機(jī)樣品可能是()
A.乙二醇 B.乙醇 C.乙醛 D.甲醇和丙三醇的混合物
【例6】(江蘇2018高考第13題)研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí),使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀形象的效果。下列表達(dá)不正確的是 A.密閉容器中CuO和C高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物:
B.Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物:
C.AlCl3溶液中滴加NaOH后鋁的存在形式:
D.氨水與SO2反應(yīng)后溶液中的銨鹽:
【例7】(江蘇2018高考第20題)以水氯鎂石(主要成分為)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下:
(l)預(yù)氨化過程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常溫下Mg(OH)2的,若溶液中,則溶液中 =。
(2)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶,所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為。
(3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂4.66g,高溫煅燒至恒重,得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下 0.896L,通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。
(4)若熱水解不完全,所得堿式碳酸鎂中將混有,則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ▲(填 升高、降低或不變)。
【自我檢測(cè)】
1.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()
A.常溫常壓下11g CO2中共用電子對(duì)的數(shù)目為NA
B.11.2L乙烯、乙炔的混合物中C原子數(shù)為NA
C.1 L1 molL-1Na2CO3溶液中含CO32-離子數(shù)為NA
D.1mol乙醇和1mol乙酸反應(yīng)生成的水分子數(shù)為NA
2.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()
A.3.6g碳與3.36LO2一定條件下恰好完全反應(yīng),生成CO分子數(shù)一定為0.3 NA
B.6.9g鈉與足量的CO2和H2O(g)混合氣體充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.3NA C.25℃時(shí),0.15mol/L的Na2CO3溶液中,Na+數(shù)目為0.3NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L氯仿中含有C-Cl數(shù)目為0.3NA
3.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是()
A.1L 0.1molL-1的FeCl3溶液中有0.1NA個(gè)Fe3+
B.Na2O2與H2O反應(yīng)生成11.2LO2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2NA
C.60g二氧化硅中SiO鍵個(gè)數(shù)為2NA
D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,Cl2和H2的混合氣22.4升,光照后原子總數(shù)為2NA個(gè)
4.用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的組合是()
① 2.3 g Na和足量的O2完全反應(yīng),在常溫和燃燒時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)均為0.1NA ② 含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2的分子數(shù)為0.1 NA
③ 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L Cl2通入足量H2O或NaOH溶液中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為0.1NA。
④ 25℃時(shí),pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NA
⑤ 100 mL 1 molL-1 AlCl3溶液中含陽離子數(shù)大于0.1NA
⑥ 含有NA個(gè)NO2、N2O4分子的混合氣體,降低溫度,混合氣體的分子總數(shù)小于NA
A.①②⑥ B.②④⑥ C.③⑤⑥ D.①⑤⑥
5.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生
(2)第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為2.33g。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是
A K+一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32-
C Cl-可能存在 D Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
6.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L乙醇中含有的碳原子數(shù)目為2NA
B.1mol CnH2n含有的共同電子對(duì)數(shù)為(3n+1)NA
C.1mol CO2與1mol Na2O2完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA
D.1mol/L的FeCl3溶液中,所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于NA 7.一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
① CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=一574 kJmol-1
② CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=一1 160 kJmol一1。
下列正確的選項(xiàng)是()
A.CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=一867 kJmol-1
B.CH4催化還原NOx為N2的過程中,若x=1.6,則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol
C.若0.2 mol CH4還原NO2至N2,在上述條件下放出的熱量為173.4 kJ
D.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4 還原NO2至N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為3.2 mol 8.在密閉容器中,將1.0 mol CO與1.0 mol H2O混合加熱到800℃,發(fā)生下列反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5 mol。則下列說法正確的是()
A.800℃下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.25
B.427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4,則該反應(yīng)的△H0
C.800℃下,若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的CO(g),則平衡時(shí)CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為33.3%
D.800℃下,若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的H2O(g),則平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為66.7%
9.氯化鐵是常見的水處理劑,無水FeCl3的熔點(diǎn)為555K、沸點(diǎn)為588K。工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下:
(1)試寫出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式:____________________________。(2)已知六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ 0 10 20 30 50 80 100
溶解度(g/100gH20)74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7
從FeCl3溶液中獲得FeCl36H2O的方法是:。
(3)捕集器中溫度超過673K,存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的物質(zhì),該物質(zhì)的分子式為:。
(4)室溫時(shí)在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)溶液pH為2.7時(shí),F(xiàn)e3+開始沉淀;當(dāng)溶液pH為4時(shí),c(Fe3+)= mol/L(已知:Ksp[Fe(OH)3]= 1.110-36)。
(5)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通??捎玫饬糠y(cè)定:稱取m克無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶,用蒸餾水定容;取出10mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入某一指示劑并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定用去V mL。
(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:____________________________。
②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:。
10.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí),利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。
(1)SO2轉(zhuǎn)化為SO3是在接觸室(如右圖)里進(jìn)行的,中部是一個(gè)熱交換器,它是由導(dǎo)熱性能良好的管狀材料(如銅管)制成。溫度低的氣體A從管外流過,上層催化劑反應(yīng)后的熱氣體從管內(nèi)流過,通過導(dǎo)熱材料進(jìn)行氣體與氣體的熱交換。實(shí)驗(yàn)室里有很多實(shí)驗(yàn)也需要進(jìn)行熱交換(除直接加熱外),如在進(jìn)行氣體和氣體熱交換時(shí),通常使用玻璃導(dǎo)管,氣體和液體熱交換時(shí),通常使用(填儀器名稱),請(qǐng)你舉一例有液體與液體熱交換的化學(xué)實(shí)驗(yàn)(填實(shí)驗(yàn)名稱)。
(2)某溫度下,2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)△H=196 kJmol-1。開始時(shí)在100L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量196kJ。此時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為,該溫度下平衡常數(shù)K=___________;(3)一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g),發(fā)生下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達(dá)到平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)為a。若保持溫度不變,以下列量作為起始量發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡后SO2體積分?jǐn)?shù)仍為a的是(填字母)。
A.向體積為1L的容器中充入2molSO3
B.向體積為1L的容器中充入4molSO2和2molO2
C.向體積為1L的容器中充入1.8molSO2、0.9mol O2、0.2mol SO3
D.向體積為0.5L的容器中充入1molSO2和0.5molO2
E.向體積為0.5L的容器中充入2molSO3和1molN2
(4)某學(xué)生設(shè)想以右圖所示裝置的電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,寫出通入O2一極的電極反應(yīng)式。
(5)若通入SO2的速率為2.24Lmin-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況),為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)維持50%,則左側(cè)水的流入速率應(yīng)為 mLmin-1。
11.硫酸鈣是一種用途非常廣泛的產(chǎn)品。
(1)已知25℃時(shí),Ksp(CaSO4)=7.1010-5。在1L0.1molL-1CaCl2溶液中加入1L0.2molL-1的Na2SO4溶液,充分反應(yīng)后(假設(shè)混合后溶液的體積變化忽略不計(jì))溶液中Ca2+物質(zhì)的量的濃度為 molL-1。
(2)某校課外活動(dòng)小組為測(cè)定已部分脫水的生石膏的組成(xCaSO4yH2O),做如下實(shí)驗(yàn):將固體放在坩堝中加熱,經(jīng)測(cè)量剩余固體質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示。
則x:y=_________。t2~t3時(shí)間段固體的化學(xué)式為。t5~t6時(shí)間段固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體,其中一種能使品紅溶液褪色,則該時(shí)間段所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
12.一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某工廠生產(chǎn)印刷電路板后所得廢液進(jìn)行探究(生產(chǎn)原理:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)。請(qǐng)按要求完成下列探究報(bào)告。[探究目的]
從廢液中回收銅,并重新得到FeCl3溶液。
[資料獲悉]
①3Fe2++NO3-+4H+==3Fe3++NO+2H2O
②有關(guān)金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時(shí)溶液的pH:
Fe3+:2.7~3.7 Cu2+:5.2~6.4 Fe3+:7.6~9.6
[探究思路]
(1)先確定廢液的組成及各金屬離子的濃度;
(2)選擇合適試劑回收銅,并重新得到FeCl3溶液。
[實(shí)驗(yàn)探究]
取幾滴廢液于試管中,加水稀釋后,滴加KSCN溶液出現(xiàn)血紅色,可知廢液中除含有
Fe2+、Cu2+外,還含有Fe3+。
甲同學(xué)取10 mL廢液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱重得8.61 g;乙同學(xué)另取10 mL廢液,加入某試劑將pH調(diào)至4.0,使其中Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,而Fe2+、Cu2+仍留在廢液中,沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒,冷卻后稱重得0.32 g。通過計(jì)算可知廢液中c(Fe3+)= mol/L,c(Fe2+)= mol/L,c(Cu2+)= mol/L。
[交流討論]
如何回收1 L廢液中含有的銅,并重新得到FeCl3溶液?
丙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該先向廢液中加入w g鐵粉[w =c(Cu2+)1 L 56 gmol-1],使之充分反應(yīng)置換出銅,過濾,得金屬銅。再向?yàn)V液中加入適量的稀硝酸,將Fe2+全部氧化為Fe3+,并進(jìn)行尾氣處理,即可達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。有些同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的方案不可行,請(qǐng)你評(píng)價(jià)丙同學(xué)的方案有哪些不妥之處?(不一定填滿)
該小組同學(xué)根據(jù)討論得到的合理方案進(jìn)行操作,最終達(dá)到了預(yù)期目的。(方案內(nèi)容略)
[拓展延伸]
請(qǐng)畫出1 L廢液中加入鐵粉的物質(zhì)的量與廢液中銅離子的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線,并利用圖像計(jì)算,當(dāng)銅離子的物質(zhì)的量減少一半時(shí),加入鐵粉的質(zhì)量是 g。
第四篇:高三化學(xué)教案:原電池
高三化學(xué)教案:原電池
【】歡迎來到高三化學(xué)教案欄目,此欄目中匯集了大量有關(guān)化學(xué)的教案,在此小編為您編輯了此文:高三化學(xué)教案:原電池,希望可以給大家的學(xué)習(xí)或教學(xué)提供更多的幫助
本文題目:高三化學(xué)教案:原電池
【要點(diǎn)掃描】
1.了解原電池工作原理及構(gòu)成條件,能正確判斷電極名稱、電子流向、電流方向。會(huì)正確書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
2.根據(jù)電極反應(yīng)方程式,正確判斷電解質(zhì)溶液中離子的遷移方向和溶液的PH值變化。
3.了解常見化學(xué)電源的工作原理,了解新型化學(xué)電源
4.根據(jù)電極反應(yīng),理解原電池工作時(shí)基本定量關(guān)系。
【知識(shí)梳理】
一.原電池
1.工作原理:
2.基本組成:
3.構(gòu)成條件:
4.原電池正負(fù)極的判斷方法:
原電池有兩個(gè)電極,一個(gè)是正極,一個(gè)是負(fù)極。判斷正極和負(fù)極的方法是
5.電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫:
例。已知下列原電池的總反應(yīng)式,請(qǐng)寫出其電極反應(yīng)式,并歸納如何根據(jù)原電池的總反應(yīng)式正確書寫電極反應(yīng)式。
① Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
② 2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O
③ CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【歸納】根據(jù)總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式的基本思路:
負(fù)極:還原劑 氧化產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)
正極:氧化劑 還原產(chǎn)物(要不要介質(zhì)參與?)分享:
(1)若總反應(yīng)式中沒有H+參加反應(yīng),則若一極消耗H+,另一極必定生成H+。
(2)若總反應(yīng)式中沒有OH-參加反應(yīng),則若一極消耗OH-,另一極必定生成OH-。
(3)氫氧不夠,水來湊。
6.PH值變化:
二.常見化學(xué)電源
(1)一次電池:一次電池的活性物質(zhì)消耗到一定程度,就不能使用了。
如普通的鋅錳電池:
堿性鋅錳電池:
(2)二次電池:二次電池又稱充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復(fù)使用。
如鉛蓄電池:
(3)燃料電池
燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。它與一般化學(xué)電池不同,一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,故而限制了電池的容量,而燃料電池的電極本身不包含活性物質(zhì),它工作時(shí),燃料和氧化劑連續(xù)不斷地由外部供給,在電極上不斷地進(jìn)行電極反應(yīng),生成物不斷地被排除,于是電池就連續(xù)不斷地提供電能。
如氫氧燃料電池:
a.電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí):負(fù)極;正極
b.電解質(zhì)溶液為強(qiáng)堿時(shí):負(fù)極;正極
c.電解質(zhì)溶液為水時(shí): 負(fù)極;正極
如乙醇燃料堿性電池:負(fù)極;正極
小結(jié):一次電池、二次電池、燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn):
【典例精析】
例1.下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是()
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活潑性不同的金屬
B.電子從負(fù)極流向正極,電流從正極流向負(fù)極
C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子從負(fù)極向正極移動(dòng),陽離子從正極向負(fù)極移動(dòng)
D.原電池工作時(shí),正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
解題體會(huì):
例2.把鐵釘和碳棒用銅線聯(lián)接后,浸入0.01 mol / L的食鹽溶液中,可能發(fā)生的現(xiàn)象是
A.碳棒上放出氯氣 B.碳棒近旁產(chǎn)生OH-()
C.碳棒上放出氧氣 D.鐵釘上放出氫氣 E.鐵釘被氧化
解題體會(huì):
例3.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體:電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO3)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對(duì)該燃料電池說法正確的是
A.在熔融電解質(zhì)中,O2--由負(fù)極移向正極
B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
C.通入空氣的一極是正級(jí),電極反應(yīng)為:O2+4e-2O2--
D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e--+13O2--4CO2+SH2O
解題體會(huì):
【反饋練習(xí)】
1.下列各組金屬和溶液,能組成原電池的是
A Cu、Cu、稀硫酸 B Zn、Cu、稀硫酸
C Cu、Zn、酒精 D Zn、Cu、CuSO4溶液
2.一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,該反應(yīng)的原電池的組成正確的是
(A)(B)(C)(D)
正極 Zn Ag Cu Cu
()
負(fù)極 Cu Cu Zn Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
3.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液的pH怎樣變化()
A 不變 B 先變小后變大
C 逐漸變大 D 逐漸變小
4.將鐵片和銀片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸溶液中,并經(jīng)過一段時(shí)間后,下列各敘述正確的是()
A 負(fù)極有Cl2逸出,正極有H2逸出
B 負(fù)極附近Cl的濃度減小
C 正極附近Cl的濃度逐漸增大
D 溶液中Cl的濃度基本不變
5.關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是()
A 銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B 銅片質(zhì)量逐漸減少
C 電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D 氫離子在銅片表面被還原
6.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列說法錯(cuò)誤的是()
A 電池工作時(shí),鋅失去電子
B 電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C 電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極
D 外電路中每通過0.2 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g
7.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列敘述不正確的是()
A 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2
B 充電時(shí)陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5OH-====FeO42-+4H2O
C 放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化
D 放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)
8.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為
負(fù)極反應(yīng):C6Li-xe-C6Li1-x+x Li+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)
正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關(guān)說法正確的是()
A 鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2 LiMO2+C6Li1-x
B 電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1 mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量小
C 鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
D 鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)為C6Li1-x+x Li++x e-C6Li
9.如圖所示的裝置,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中,使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()
A 鐵圈和銀圈左右搖擺不定
B 保持平衡狀況
C 鐵圈向下傾斜
D 銀圈向下傾斜
10.將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀硫酸,同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液,下列各圖中產(chǎn)生H2的體積v(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系如圖,其中正確的是()
11.根據(jù)右圖所示的裝置,回答下列問題:
(1)鐵片與銅片不用導(dǎo)線連接,現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(2)用導(dǎo)線把金屬片連接起來,現(xiàn)象是,電極反應(yīng)式為:負(fù)極,正極,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
12.(1)將兩鉑片插入KOH溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷(或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體)和氧氣構(gòu)成燃料電池,則通入甲烷氣體的極是原電池的,該極的電極反應(yīng)是,電池工作時(shí)的總反應(yīng)的離子方程式是。
(2)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣體為正極助燃?xì)?,制?50℃下工作的燃料電池,完成下列反應(yīng)式:正極:,負(fù)極:2CO+2CO32-==4CO2+4e-。總反應(yīng):。
(3)鉛蓄電池(原電池)工作時(shí),總反應(yīng)為:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可以判斷。
A 原電池的電極材料:① 正極;② 負(fù)極。
B 電極反應(yīng)式:正極PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O,負(fù)極電極反應(yīng)式為。
C 工作后,蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH(填變大變小或不變)。
理由是。
13.如右圖所示組成一種原電池,試回答下列問題(燈泡功率合適)。
(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí),燈泡(填亮或不亮,填亮做a題,填不亮做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為。
b.若燈泡不亮,其理由為。
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí),燈泡(填亮或不亮,填亮做a題,填不亮做b題)。
a.若燈泡亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為;
Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為。
b.若燈泡不亮,其理由為。
14.化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池,其電池總反應(yīng)可以表示為:
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是
① 以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) ② 以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)
③ 充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?④ 放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
A ①③ B ②④ C ①④ D ②③
(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物,有資料表明一節(jié)廢鎳錫電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價(jià)值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因?yàn)?/p>
(3)另一種常用的電池是鋰電池(很是一種堿金屬元素,其相對(duì)原子質(zhì)量為7,由于它的比容量(單位質(zhì)量電板材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器,一般使用時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)十年。它的負(fù)極用金屬鋰制成;電池總反應(yīng)可表示為:Li+MnO2LiMnO2
試回答:鋰電池比容量特別大的原因是
鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制,為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液?請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因
15.由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池,當(dāng)在銅片上共放出3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),H2SO4恰好全部用完。(假設(shè)鋅片不放出氣體)求:
(1)消耗鋅的質(zhì)量;(2)通過導(dǎo)線的電子數(shù);(3)稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度。
原電池 第一課時(shí) 參考答案
[典例精析]
例1 BD 例2 BE 例3 BC
[反饋練習(xí)]
1.BD 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.BD
9.D 10.A
11.(1)Fe片溶解,周圍有氣泡逸出 Cu周圍無明顯現(xiàn)象
(2)Fe片溶解 Cu周圍有氣泡逸出 負(fù)極 Fe 2e-= Fe2+
正極2H+ + 2e-= H2 Fe + 2H+ = H2 + Fe2+
12.(1)負(fù)極 CH4 8e-+ 10OH-= CO32-+ 7 H2O
CH4 + 2O2 +2OH-= CO32-+ 3H2O
(2)2CO+ 2CO32--4e-=4CO2 2CO+O2=2CO2
(3)A.PbO2 Pb
B.Pb-2e-+SO42-=PbSO4
C.變大,在過程中消耗了H2SO4
13.(1)亮
a.Mg2e-= Mg2+ 2H+ + 2 e-= H2(2)亮
a.2H2O + 2e-= H2 +2OH-Al 3e-+ 4 OH-= AlO2-+ 2H2O
14.(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)鋰的摩爾質(zhì)量小 :2Li+ZH2OLiOH+H2
15.9.75g 0.3mol e-0.75mol/L
【總結(jié)】2018年查字典化學(xué)網(wǎng)為小編在此為您收集了此文章高三化學(xué)教案:原電池,今后還會(huì)發(fā)布更多更好的文章希望對(duì)大家有所幫助,祝您在查字典化學(xué)網(wǎng)學(xué)習(xí)愉快!
第五篇:高三化學(xué)教案:過渡元素
高三化學(xué)教案:過渡元素
1.NO3-與Fe2+在酸性條件下,不能共存。
2.過量的Fe與硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸,要注意產(chǎn)生的Fe3+還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+。
3.注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固體的區(qū)別。
FeCl3溶液加熱濃縮時(shí),因Fe3+水解和HCl的揮發(fā),得到的固體為Fe(OH)3,如灼燒后得到紅色的Fe2O3固體。但Fe2(SO4)3溶液蒸干時(shí),因硫酸是難揮發(fā)性酸,將不能得到Fe(OH)3固體。
4.忽視亞鐵鹽及Fe(OH)2易被空氣中氧氣氧化成三價(jià)鐵的化合物。如某溶液中加入堿溶液后,最終得到紅褐色沉淀,并不能斷定該溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。
5.忽視鐵單質(zhì)與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)時(shí),也有生成二價(jià)鐵化合物的可能性。反應(yīng)中若鐵為足量,最終鐵元素將以二價(jià)鐵形式存在,因?yàn)?Fe3++Fe=3Fe2+。
【典型例題評(píng)析】
例1久置于空氣中的下列物質(zhì),因被氧化而呈黃色的是(2000年全國(guó)高考題)
A.濃HNO3B.氯化亞鐵溶液C.溴苯D.溴化銀
思路分析:本題考查的是常見的“黃色體系”有四種固體:溴化銀、硫、過氧化鈉、三硝基甲苯;外加幾種黃色溶液:濃HNO3(因溶液中有NO2氣體)、工業(yè)鹽酸(含F(xiàn)e3+離子)、不純的硝基苯(因溶有NO2)、亞鐵鹽溶液(因含F(xiàn)e3+離子)等。對(duì)于該題除考查物質(zhì)的物理性質(zhì)顏色之外,還附加了一個(gè)條件:“因被氧化”,因此,只能考慮B選項(xiàng)。
答案:B
方法要領(lǐng):本題是“氧化”概念與化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)的結(jié)合。該題看似簡(jiǎn)單,但很容易選錯(cuò),關(guān)鍵注意答題時(shí)要看清題目的限制條件,并把握全面。抓住“氧化”這一特征便可。
例2某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4種離子,若向其中加入過量的NaOH溶液,微熱并攪拌,再加入過量的鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是(2018年全國(guó)高考題)
A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+
思路分析:各離子在加入NaOH溶液和HCl的變化過程中,離子變化為:NH4+→NH3;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的離子數(shù)減小。
答案:A、C
方法要領(lǐng):題中涉及多種陽離子在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中的發(fā)生的變化。分析各離子的變化過程,從而搞清數(shù)目是否改變。注意試劑的用量及反應(yīng)條件,如微熱。
本題考查了兩個(gè)知識(shí)點(diǎn):(1)NH4+在堿性受熱條件下不穩(wěn)定;(2)Fe2+易變質(zhì),特別在堿性條件下Fe(OH)2→Fe(OH)3速率極快。例3將鐵屑溶于過量鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會(huì)有三價(jià)鐵生成的是(2018年全國(guó)高考題)
A.硫酸B.氯水C.硝酸鋅D.氯化銅
思路分析:本題考查Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化。其中A項(xiàng)中加入硫酸,無任何反應(yīng);若加入B項(xiàng)中氯水,因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故有Fe3+生成;C項(xiàng)中加入Zn(NO3)2,因溶液中有H+,發(fā)生反應(yīng):3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,C正確;D項(xiàng)中加入CuCl2無反應(yīng)發(fā)生。
答案:B、C
方法要領(lǐng):Fe2+有較強(qiáng)的還原性,易被氧化成Fe3+;對(duì)于NO3-的隱蔽氧化性,應(yīng)用時(shí)應(yīng)高度警惕;在離子共存、離子方程式正誤判斷,及還原性物質(zhì)在酸性環(huán)境中遇NO3-時(shí),往往要考慮其氧化性。
例4制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”:發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是
A.燒杯中有銅無鐵B.燒杯中有鐵無銅
C.燒杯中鐵、銅都有D.燒杯中鐵、銅都無
思路分析:向盛有FeCl3溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉,由于Fe的還原性比Cu強(qiáng),F(xiàn)e3+首先應(yīng)與Fe反應(yīng),如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再與Cu反應(yīng)。鐵粉未反應(yīng)完時(shí)銅粉就不會(huì)被氧化,所以不可能出現(xiàn)燒杯中有鐵無銅的現(xiàn)象,故應(yīng)選B。其他三個(gè)選項(xiàng)的情況都可能再現(xiàn)。當(dāng)FeCl3過量或恰好完全反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e、Cu均無剩余,即選項(xiàng)D,反應(yīng)后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。當(dāng)FeCl3不足量時(shí),有兩種情況:①Fe粉有剩余,則Cu尚未參加反應(yīng),即選項(xiàng)C,反應(yīng)后溶液中只有Fe2+(不考慮H+、OH-);②鐵粉無剩余,則Cu反應(yīng)了一部分或尚未參加反應(yīng),即選項(xiàng)A,反應(yīng)后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。
答案:B
方法要領(lǐng):此題涉及氧化還原反應(yīng)的一個(gè)規(guī)律:當(dāng)一種氧化劑氧化幾種還原劑時(shí),首先氧化最強(qiáng)的還原劑,待最強(qiáng)的還原劑完全氧化后,多余的氧化劑再依次氧化次強(qiáng)的還原劑。一種還原劑還原幾種氧化劑時(shí)與此類似。
金屬越活潑,還原性越強(qiáng),不過對(duì)變價(jià)金屬所形成的中間價(jià)態(tài)的陽離子與高價(jià)態(tài)的陽離子其氧化性是不同的。常見的金屬陽離子氧化性順序?yàn)椋?/p>
K+
由上表知,F(xiàn)e3+的氧化性比Cu2+強(qiáng),才會(huì)發(fā)生題中介紹的印刷電路腐蝕原理的反應(yīng)。
例5在由Fe、FeO、和Fe2O3組成的混合物中加入100mL2mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時(shí)溶液中無Fe3+離子,則下列判斷正確的是(2018年上海高考題)
A.混合物里3種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)消耗鹽鹽酸的物質(zhì)的量濃度之比為1:1:3
B.反應(yīng)后所得溶液中的Fe2+離子與Cl-離子的物質(zhì)的量濃度之比為1:2
C.混合物里,F(xiàn)eO的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比Fe2O3的物質(zhì)的量多
D.混合物里,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量無法確定,但Fe比FeO的物質(zhì)的量多
思路分析:根據(jù)題意,n(HCl)=0.2mol,生成n(H2)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02mol。
因氧化性:Fe3+>H+,所以Fe先與Fe3+反應(yīng)后再還原H+,由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe還原1molFe2O3),和Fe與H+反應(yīng)放出H2,可知n(Fe)>n(Fe2O3);由反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)全為FeCl2知,n(Fe2+):n(Cl-)=1:2;至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之間量的關(guān)系,無從知道。
答案:B、C
方法要領(lǐng):可用圖示分析反應(yīng)過程,以幫助理解:
例6下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中粗框表示初始反應(yīng)物(反應(yīng)時(shí)加入或生成的水,以及生成沉淀J時(shí)的其他產(chǎn)物均已略去)。(1994年全國(guó)高考題)
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)物質(zhì)B是、F是________、J是。
(2)反應(yīng)①的離子方程式是_____________________。
思路分析:飽和食鹽水電解的產(chǎn)物是NaOH、Cl2、H2。三者之間存在的反應(yīng)是:H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,由圖示:B能與另外兩種生成物反應(yīng),所以B為Cl2;又B與A反應(yīng)產(chǎn)物有兩種所以C一定為H2,A為NaOH,G為HCl;再由F+Cl2→I,F(xiàn)+HCl→H+H2,H+Cl2→I,可推知F為變價(jià)金屬,可確定為Fe;H和I分別為FeCl2和FeCl3;最后注意理解D與H、I反應(yīng)。由題知D、E為NaCl、NaClO,通過上述分析可認(rèn)定D應(yīng)NaClO,有關(guān)反應(yīng)為:I→J:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,發(fā)生了雙水解反應(yīng)。而H→J可理解為生成Fe(OH)2,但HClO有強(qiáng)氧化性而將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3。
答案:(1)Cl2(或氯氣),F(xiàn)e(或鐵),F(xiàn)e(OH)3(或氫氧化鐵)(2)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
方法要領(lǐng):本題的難點(diǎn),是確定F為何種物質(zhì)。其推斷方法:先推斷F為何種類型的物質(zhì),因F+Cl2→I,F(xiàn)+HCl→H+H2,所以F必為金屬。再推斷這種金屬的特點(diǎn),因I、H均為氯化物,又H+Cl2→I,所以F是變價(jià)金屬,而我們熟知的變價(jià)金屬是鐵。先確定物質(zhì)的種類,再確認(rèn)具體物質(zhì),這是解推斷題中常用的方法。因?yàn)樗芊纸怆y點(diǎn),使一步推斷的目標(biāo)更具體、更明確。思路也變得非常清晰。
例7Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu?,F(xiàn)有濃硫酸、濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙,簡(jiǎn)述如何用簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來檢驗(yàn)CuO經(jīng)氫氣還原所得紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O。