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文档简介

1、模块二基本理论专题一物质结构考情动态分析物质结构是化学基本理论的重点之一,主要包括原子的组成和结构、元素周期律和元素周期表、化学键和分子结构、晶体的类型和性质等,在历年高考中均占有较大的比重。原子结构和组成涉及概念较多且比较抽象。高考中考查原子结构和组成的试题虽然难度不大,但每年必考。试题多以信息选才i题为主,常以重大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)为题材,重点考查粒子的质子数、中子数、质量数、核外电子数、核电荷数等的相 互求算;判断元素的同位素、原子核内质子数、中子数、质量数间的数量关系;计算某元素 同位素中各核素的个数比;根据原子或离子核外电子排布特征判断元素的种类;考查电子排布与分

2、子组成之间的联系,如分子中各原子满足8电子稳定结构、共用电子对、化合价等,仍然是今后高考命题的热点内容。元素周期律与元素周期表知识内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔。考查元素周期表的结构与元素性质的递变规律的试题,或以一组元素加以比较或以一种元素进行多方面的分析,具有一定的综合性。同时,体现元素周期表的发现方法一一分类方法的运用的 试题,是高考试题中的精彩之笔;而在上海高考题中往往每年有一道与原子结构、元素周期表、元素性质相结合的推断题,这是上海试题中的一大特点。展望今后的题型会稳中有变, 仍以元素及其化合物知识为载体,用物质结构理论,将解释现象、定性推断、归纳总结、定 量计算相结合,

3、向多方位、多角度、多层次方向发展。从近几年的高考试题来看,考查化学键和晶体知识的重点是:化学键类型和晶体类型的判断;离子化合物和共价化合物电子式的书写或正误判断;各类晶体物理性质(如硬度、熔沸点)的比较;根据粒子的空间排列推断化学式等。由于晶体空间结构试题能很好地考查学 生的观察能力和三维空间想象能力,因而它将成为命题的热点在情理之中。由于这一内容容易与数学、物理等学科知识结合, 在综合命题方面具有广阔的空间,展望它将成为理科综合命题的知识载体。 考点核心整合1.构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系(1)质子数+中子数=质量数=原子的近似相对原子质量(2)原子的核外电子数=核内质子数=核电荷

4、数(3)阳离子核外电子数=核内质子数-离子电荷数(4)阴离子核外电子数=核内质子数+离子电荷数2.元素的原子半径、离子半径大小比较规律(1)同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小(稀有气体元素除外)。如第三周期中:NaMgAl SIPSClo(2)同主族原子半径随原子序数的递增逐渐增大。如第IA族中:LINavKvRBvCS。(3)同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小。如第三周期中:Na+Mg2+Al3+。(4)同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小。如第三周期中:P3- S2-Cl-o同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大,如第IA族中:Na+K+RB+CS+O(6)同主族阴离子半径随原子序

5、数递增逐渐增大,如第口A族中:F- Cl-v Br- I-。(7)阳离子半径总比相应原子半径小。如Na+S, Br-Br。(9)电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如S2-Cl-K+Ca2+, Al3+Mg2+Na+晶体硅。(3)离子晶体要比较离子键的强弱。一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:MgO MgCl2NaClCSClo(4)分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,熔沸点越高,如熔沸点:。2N2, HIHBrHClo组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸 点CON2。在同分异构

6、体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如沸点:正戊烷异 戊烷新戊烷;同分异构体的芳香煌及其衍生物,其熔沸点高低顺序是邻 间 对位化合物。考题名师诠释【例1】(2005广东,1) Se是人体必需的微量元素,下列关于37se和80Se的说法正确的是 TOC o 1-5 h z ()A 78Se和80Se互为同素异形体B 78Se和80Se互为同位素八.34 DE 34. 3434 C. 7;Se和;Se分别含有44和46个质子D.;Se和;Se都含有34个中子34343434解析:木业士要与赤卜!;.素1穴匕彩体心吗念和质量效、质子数及中上数上为美系,Se和80Se的核电荷数即质子数相同,都是3

7、4,而由质量数=质子数+中子数,可知其中子3434数分另为44和46, C、D不正确,B正确,显然78Se和;:Se都不表示单质,A亦不正确。 3434答案:B【例2】下列各组粒子具有相同的质子数和电子数的是()A. OH-、H2O、F-B.NH3、NH :、NHC.H3O+、NH4、NH2D.HCl、F2、H2s解析:以OH-为例,O是8号元素,O原子中有8个质子,H是1号元素,H原子中有1个 质子,OH-中的质子数为8+1=9个。因为OH-带1个负电荷,电子比质子多 1个,电子数为 9+1=10o同样方法可得这些粒子中的质子和电子数分别为:粒子H2O一FNH3NHL*NH 丁H2sF2HC

8、l质子10910119181818电子1010101010181818答案:D链接提示根据原子序数计算粒子质子数、电子数的方法:根据原子序数等于质子数可算出粒子中的质子数等于粒子中各原子的原子序数与个数乘积的和,即质子数=汇原子序数X原子个数,再根据粒子所带电荷算出电子数。【例3】(2006江苏,15)下列关于晶体的说法一定正确的是()OT?, o2- OCa1CaTiO3的晶体结模型(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心,面心和顶点)图 1-2-1A.分子晶体中都存在共价键B.CaTiO3晶体中每个Ti4+与12个O2-相紧邻C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结

9、合D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析:惰性气体都是单原子分子,它们的晶体中不存在共价键,A不正确;在题目所给晶体结构模型中,每个Ti4+周围有3个O2-与之相邻,用均摊法可求得晶体中每个Ti4+周围共有3X8X 1 =12个O2-, B正确;在SiO2的晶体中Si、O以单键相结合,每个硅原子应与4个2氧原子相结合,C不正确;金属汞的熔点比 12、单质硫等的熔点都低,D不正确。答案:B【例4】(2006全国理综H ,11)下列叙述正确的是()A.NH 3是极性分子,分子中 N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子,分子中 C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

10、C.H2O是极性分子,分子中 O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子,分子中 C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央解析:本题主要考查常见分子的空间构型。NH 3为三角锥型分子,N原子位于三角锥的顶点上,A不正确;CCl4和CH4 一样是正四面体型分子,碳原子位于4个Cl原子所组成的正四面体的体心位置,B不正确;水分子为角形分子,显然氧原子不会位于两个氢原子连线的中央,C正确;CO2分子为直线型分子,C原子位于两个氧原子连线的中央,D不正确。答案:C链接拓展判断ABn型分子极性有一经验规律:若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,

11、则为极性分子。如BF3、CO2、SO3等为非极性分子;NH 3 H2O、SO2等为极性分子。【例5】(2006重庆理综,29) X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族;其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W、丫与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题:(1)Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是 。(2)ZW2的电子式是 ,它在常温下呈液态,形成晶体时,属于 晶体。(3)工业生产单质 Y的原理是 (用化学方程式表示)。(4)X与Y化学性质相似,则 X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是 。 (5)0

12、.1 mol的单质W与50 mL 1.5 mol L-1的FeBr2溶液反应,则被氧化的Fe2+和Br-的物质的量之比是。解析:由于X原子的最外层电子数与次外层电子数相等,则 X必为4号元素Be;则另一金 属必在第3周期;由于X与W的最外层电子数之和为9,则W为第口 A的元素一定为氯(X、Y、Z、W原子序数依次增大);由于Y、Z中有一种元素为金属,且两个原子的最外层电子 数之和为9,则它们应为第mA和第V1 A元素,结合单质 Y与NaOH浓溶液作用知 Y为铝 元素,易推知Z为硫元素,SCl2全由非金属元素组成,故为分子晶体;由于n(FeBr2)=0.075mol,显然在通入0.1 mol Cl

13、 2时Fe2+全部被氧化,剩余的Cl2为0.1 mol- ”075mol =0.0625 mol 2则被氧化的 Br-的物质的量为:0.0625 mol X 2=0.125 mol,所以 n(Fe2+n(Br-)=0.075 mol=0.125 mol=3 : 5。答案:(1)ClSb+c A的转化率增大若av b+c A的转化率减小若反应物不止一种时,如 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)(1)若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,而 A的转化率减小,B的转化率增大。(2)若按原比例同倍数地增加反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,而反应物转化率与气体反应物计量数有关。如果a

14、+b=c+d,则A、B的转化率都不变;如果 a+bvc+d,则A、B的转化率都减小;如果 a+bc+d,则A、B的转化率都增大。链接思考化学平衡主要是研究可逆反应规律的,如反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响等。(1)为什么说化学平衡是动态平衡?(2)有人设想通过寻找高效催化剂的途径提高化工生产中原料的转化率,这一设想科学吗?(3)为什么在实验室中很难得到纯净的NO2气体?答:(1)化学平衡的主要特点是 v(正)=v(逆),由于正反应和逆反应仍在继续进行,只是 在同一瞬间,正反应生成某生成物的分子数和逆反应所消耗的该物质的分子数相等,此时反应混合物中各组分的浓度不变。故化学平衡是一种

15、动态平衡。(2)催化剂能同等程度地改变 v(正)和贝逆),因此它只能缩短反应达到平衡所用的时间,不能改变反应物的转化率,故 (2)说法不正确。(3)由于NO2与N2O4之间存在如下转化关系:2NO2、N2O4,故通常情况下NO2气体中也会存在少量N2O4,由于以上转化是放热过程,故只有在高温低压情况下,NO2气体才相对较纯。.解答化学平衡问题的重要思维方法(1)可逆反应“不为零”原则可逆性是化学平衡的前提,达到平衡时应是反应物和生成物共存的状态,每种物质的物质的量不为零。一般可用极限分析法推断:假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余, 余多少。这样的极值点是不可能达到的,故可用确定

16、某些范围或在范围中选择合适的量。 (2) “一边倒”原则可逆反应,在条件相同时(等温等容),若达到等同平衡,其初始状态必须能互变,从极 限角度看,就是各物质的物质的量要相当。因此,可以采用“一边倒”的原则来处理以下问 题:化学平衡等同条件(等温等容)aA(g)+bB(g) - cC(g)始ab0平衡态I始00c平衡态n始xyz平衡态出为了使平衡出=n=i根据“一边倒”原则,即可得az = a =x z二1ca cbz = b 二y2二1cb c(3) “过渡态”方法思路:各种反应物的浓度增加相同倍数, 定转化率的变化情况。相当于增大体系压强,根据平衡移动方向来确考题名师诠释【例1】 将4 mo

17、l A气体和2 mol B气体在2 L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后测得C的浓度为0.6 mol L-1,现有下列几种说法,其中正确的是()用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol L-1 S-1用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol L-1 S-12 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 mol L-1 TOC o 1-5 h z A.B.C.D.解析 汕题知2 s时C的浓度为0.6 mol - L-1,根据化学方程式中化学计量数比,可算出 B的 变化浓度为 0.3 mol - L_1,进而确定 B 的浓度是

18、 1 mol L-1-0.3 mol L-1=0.7 mol L-1; A 的 变化浓度为0.6 mol - L-1,从而求 A的转化率为30%;用C表示的反应的平均速率为0.3mol L-1 s-1,可推知用A表示的反应的平均速率为0.3 mol L-1 s-1,用B表示的反应的平均速率为0.15 mol - L-1 - s-1。对照各选项,符合题意的是Bo答案:B【例2】(2006天津理综,11)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)、Z(g)+W(s) : A H0下列叙述正确的是()A.加入少量 W,逆反应速率增大B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡C.

19、升高温度,平衡逆向移动D.平衡后加入X ,上述反应的AH增大解析:本题综合了影响化学反应速率和化学平衡的因素。固体或纯液体浓度改变,对化学反应速率和化学平衡都没有影响,A不正确;由于该反应为气体总体积缩小的反应,所以当压强不变时,表明气体物质的量不变, 反应已达平衡;该反应为吸热反应,温度升高平衡向正 反应方向移动;反应热是物质间完全反应时的数值,与平衡移动无关。答案:B【例3】(2006江苏,16)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图1-2-6所示的变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):口反应温度口反应时间反应I 2场)+恻)=2C阊

20、反应11油外=C闾A J L 的 平一 W- 1 砒遥反应IIL 3 A闾4H面田强图 1-2-6根据以上规律判断,下列结论正确的是()B.反应 n: A H0,Ti0,P2PiC.反应出:A H0,T2Ti;或 a H0,T2TiD.反应IV: A H0,T2Ti解析:反应(I ),温度升高,A的转化率降低,说明化学平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,AHPi, A不正确。由题给反应(II)的图示知TiT2温度升高,n(C)减少,平衡向逆反应方 向移动,正反应放热,A H0,B正确。若反应(出)为放热反应,C的体积分数减少时,平衡向逆反应方向移动,则 T2Ti,反之亦然,C正确。同理,

21、对于反应(IV),若AHT2。答案:BC链接提示化学平衡图象问题的识别分析方法,不外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面,即准确认识横、纵坐标的含义,根据图象中的点(起点、终点、转折点 卜线(所在位置的上下、左右、升降、弯曲)特征,结合题目中给定的化学方程式和数据,应用概念、规律进 行推理判断。【例4】(2006年5月徐州模拟题)在某温度时将2 mol A和1 mol B两种气体通入容积为 2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)、xC(g),2 min时反应达到平衡状态,经测定B的物质的量为0.4 mol,C的反应速率为0.45 mol - (L min)-1。下列各项能表

22、明该反应达 到平衡的是()A.va正:Vb逆=2 : 1B.混合气体密度不再变化C.混合气体压强不再变化D.A的转化率不再变化解析:本题的关键是首先根据题给 A、B起始的物质的量、平衡时 B的物质的量和 C的反应 速率等数据求得 x=3,再判断反应是否达到平衡。 化学平衡状态的根本标志是 v=v逆(同一物 质),因此需要把A项中原来的Va正和Vb逆换算成用同一物质表示的形式, 因为Va逆:Vb逆=2 : 1,令VB逆=1 ,则Va逆=2,这样A项就有关系:Va=Va逆,符合平衡标志。答案:AD链接拓展由于对正反应速率、逆反应速率及由不同物质表示的反应速率等概念理解不深不透,易造成对本题干扰选项

23、的判断失误。此题是对化学平衡状态标志的考查。判断是否达到平衡状态的标志有:(1) n接标忐(1)v正=v逆(2)各组分白质量,物质的量不变(单一量)(3)各组分白浓度(或百分含量)不变(2)间接标志通过总量:对 An(g)w0的反应,n总(或 恒温恒压下的 V总、恒温恒容下的 P总)不变通过复合量:M () p(m),分析关系式中上、下两项的变化m V其他:如平衡体系颜色等(实际上是有色物质浓度)【例5】一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3c(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B ,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时, 若按下列 四种配比作为

24、起始物质,平衡后 A的体积分数大于a%的是()A.2 mol CB.2 mol A、1 mol B 和 1 mol He(不参加反应)C.1 mol B 和 1 mol CD.2 mol A、3 mol B 和 3 mol C解析:本题主要考查考生对等效平衡及平衡的移动原理的理解,侧重考查考生分析问题的能4力。该反应为反应刖后体积不变的反应,A项中右将2 mol C全部转化为A、B ,分别得到一3mol A和2mol B ,与起始加入的 2 mol A和2 mol B比较,A项中相当于少加了 B,使A的3转化率减小,A的百分含量增加;B项中,加入He对平衡无影响,也相当于少加了B而使A的转化率

25、减小,使A的百分含量增加;由C项的投料情况看,反应只能逆向进行,而1 mol B对逆向反应有抑制作用,致使生成的A减少,百分含量减小;D项中若按2 mol A、2 molB和3 mol C投料与原来2 mol A、2 mol B投料等效,多余1 mol B使A的转化率增大,百 分含量减小。故选 A、Bo答案:AB专题三电解质溶液专情动态分析主要题型为选择题,偶尔有简答填空题。强弱电解质的比较; 酸碱混合后溶液 pH,推断混合前的各种可能;盐对水电解质溶液是高考中考点分布较多的内容之一, 考查的重点主要有:外界条件对电离平衡的影响, 的酸碱性的判断及 pH的计算,已知混合后溶液的的电离程度的影响

26、,盐溶液蒸干灼烧后产物的判断,溶液中离子浓度大小的比较等。从近几年的高考试题分析来看,溶液的酸碱性判断及pH计算是高考的必考题,重现率为100%,其中,溶液的 pH计算的题设条件可千变万化,正向与逆向思维、数字与字母交 替出现,与生物酸碱平衡相结合或运用数学工具进行推理等试题在“3+X”综合测试中出现的可能性极大,展望今后会以填空或选择的形式出现,题目难度适中,推理性会有所增强。从高考命题的变化趋势来看,溶液中离子(或溶质粒子浓度大小比较是主流试题,仍是今后高考的热点。这类试题的情景有:酸碱混合后形成盐溶液或盐与剩余酸(碱)的溶液、酸盐混合后溶液的酸碱性、盐与强酸反应后盐有剩余,这些情景的共同

27、点是混合液最终形成盐 或盐与酸、碱的混合溶液,设问均为比较离子浓度或溶质粒子浓度大小。考查的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。不仅偏重考查粒子浓度大小顺序,而且还注重溶液中各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒等 )关系的考查,从而使题目具有一定的综 合性、灵活性和技巧性。 考点核心整合1.电离平衡与水解平衡的比较电离平衡水解平衡实例H2s 水溶液(0.1 mol L-1)Na2s 水溶液(0.1 mol - L-1)研究对象弱电解质(弱酸、弱碱、水)强电解质(弱酸盐、弱碱盐)+实质习习散H +豹畋恨曷十弱碱-OH +阳离子离子化速率=分子化速率盐弱酸根+:的酸+OH鲁i弱减阳

28、离子一旦。一弱碱+H + 子1水解速率=中和速率程度酸(碱)越弱,电离程度越小多兀弱酸 一级电禺一级电禺对应酸(碱)越弱,水解程度越大多兀弱酸 根一级水解 二级水解能量变化吸热吸热表达式电离方程式:多元弱酸分步电离H2S-H +HSHS-H +S2水解离子方程式:多元弱酸根分步水解产物不写分解产物,不标“ T ”或“S2+H2O、HS +OHHS +H2。-H2S+OH大小比较c(H2S)c(H+)c(HS)c(S2)c(OH-)c(Na+) c(S2) c(OH-) c(HS ) c(H 2S)粒子侬度电荷守 恒式c(H+)=c(HS)+2c(S2)+C(OH-)c(Na+)+c(H+)=c

29、(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)粒子守 恒式c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=C1 -10. molc(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=- c(Na+)=0.1 mol 2, L-1电离平衡水解平衡影响因素温度升温,促进电离,离子浓度增大升温,促进水解浓度加水稀释促进电离,离子浓度减小促进水解加入同种离子抑制电禺抑制水解加入反应离子促进电离促进水解.溶液酸碱性判定规律(1)pH相同的酸(或碱),酸(或碱)性越弱,其物质的量浓度越大。(2)pH相同的强酸和弱酸溶液,加水稀释相同的倍数,则强酸溶液pH变化大;碱也如此。酸与碱的pH之和为14,等体积混合:若为强酸与强碱,则pH

30、=7;若为强酸与弱碱,则pH 7;若为弱酸与强碱,则pH 14,则V (酸):V (碱)=10(pH1 加H2) -14 : 1若 PH1+PH2V 14,则V (酸):V (碱)=1 : 10(pH14PH2)链接思考如何计算酸(碱)溶液中的水电离出的 H+、OH-浓度?为什么在实际计算中这部分可忽略 不计?答:当酸溶于水时,酸电离出的H+增加了溶液中的c(H+),使水的电离平衡向左移动,即水的电离平衡受到抑制,水电离的c(H+)和c(OH-)均减小。此时溶液中的H+主要是酸电离出来的,而 OH-是水电离出来的。根据c(H+) . c(OH-)=Kw即可计算c(OH-)o而水每电离出一个OH

31、-的同时必然电离出一个 H+,所以水电离的c(H+)=c(OH-),与酸电离的c(H+)相比, 可以忽略不计。如pH=1的稀盐酸,由酸电离的c(H+)=1 X 10-1 mol L-1。根据 Kw可计算出溶液中4_ - 1 10-1 , , -13,. -1+-、 , , -13. . -1c(OH )=m mol L =1X10 mol L,则由水电离出的 c(H )=c(OH )=1 X 10 mol L ,1 10与酸电离的1X10-1 mol L-1比较,当然可以忽略不计。 考题名师诠释【例1】(2006天津理综,10)下列关于电解质溶液的叙述正确的是()A.常温下,pH=7的NH4C

32、l与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)c( NH4Ac(H +)=c(OH -)B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗 NaOH的物质的量相同D.常温下,同浓度的 Na2s与NaHS溶液相比,Na2s溶液的pH大解析:本题综合考查有关电解质电离、水解等知识。pH=7 c(H+)=c(OH-)根据电荷守恒有c(C)+c(OH-)=c(H+)+c( NH 力,所以 c(Cl-)=c( NH4+), A 不正确;将 pH=4 的 HAc ,加水稀释时c(H+)降低,由于c(H+) - c(OH)=Kw(温度一定),所以c(

33、OH-)增大,B不正确;对于pH相 等的HCl和HAc, c(H+)相等,当二者体积相等时,电离的部分消耗碱一样多,但由于 HAc中存在电离平衡 HAc、H+Ac,所以最终消耗 NaOH的物质的量多,C不正确;由于同浓度的正盐和酸式盐溶液,前者的水解程度大,所以 D正确。答案:D【例2】常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是()A.pH7,且 c(OH-)c(Na+)c(H+)c(CH 3COO-)B.pH7,且 c(Na+)+c(H +)=c(OH-)+c(CH 3COO)C.pHc(H +)c(Na+)c(OH -)D.pH=7,且 c(CH3COO-)=c(

34、Na +)c(H +)=c(OH -)解析:本题主要考查溶液中电荷守恒及pH与溶液中c(H+)和c(OH-)大小的关系,侧重考查考生理解问题的能力,解题关键是明确溶液中电荷守恒式及pH与c(H+)和c(OH-)的关系。NaOH与CH3COOH混合,若pH7 ,则二者可能恰好反应或碱过量,但不论哪种情况,c(CH3COO-)c(H+), A 不正确;根据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH 3COO-),B 正确;若 pHc(SOL)C.c( NH4 )c( SO:)答案:B【例4】(2006江苏,13)下列叙述正确的是()A.0.1 mol L-1 氨水中,c(OH)=c

35、(NHj)B.10 mL 0.02 mol L-1HC1溶液与10 mL 0.02 mol L-1Ba(OH)2溶液充分混合, 若混合后溶液 的体积为20 mL,则溶液的pH=2C.在 0.1 mol - L-1CH3COONa 溶液中,c(OH-)=c(CH 3COOH)+c(H +)D.0.1 mol L-1 某二元弱酸强碱性 NaHA 溶液中,c(Na+)=2c(A 2-)+c(HA -)+c(H 2A)解析:根据电荷守恒知,A选项中,有下列等式成立c(H+)+c( NH j)=c(OH-),所以c(OH-)c( NH 4+), A不正确;B OH-选项中,二者充分混合后剩余 OH-的物

36、质的量为10X 10-3LX 0.02 mol L-1X 2-10 x 10-3lx 0.02 mol L-1=2x 10-4 mol, c(OH-)=1X10-2 mol L-1pH=12 , B 正确; 由物料守恒和电荷守恒可知,C选项正确;由物料守恒并结合盐的组成有c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),D 不正确。答案:BC【例5】1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于()A.9.0B.9.5C.10.5D.11.0解析:若1体积pH=2.5的HCl和1体积某浓度的该一元强碱恰好完全反应,则酸中H+浓度等于碱中OH-浓度,两者

37、的pH之和等于14,也就是碱的pH=11.5。将该溶液稀释 10倍, 就得到题中所用的强碱溶液,其pH减小1,等于10.5。答案:C链接提示解此类题型的要点是 H+OH-=H2O。当H+与OH-恰好完全反应时,依据二者的物质 的量相等,可求强酸(或强碱)的浓度或体积,并能确定混合溶液的 pH=7o若H+或OH-过剩, 则用“对消一一稀释法”,先求剩余的c(H+)或c(OH-),再进一步求混合溶液的 pH。专题四 电化学专情动态分析电化学知识是历年高考的重要内容,主要考点有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式;根据原电池、电解池的电极变化判断金属活动性强弱;根据电解时电极变化判断电极材

38、料或电解质种类;新型电池的电极反应及应用;有关电解产物的判断和计算。其 中原电池的工作原理、电解产物判断与计算是高考命题的热点。试题主要涉及电极反应、溶液的pH变化、金属活动性判断、相关定量计算等;主要题型有选择题、简答题、综合分析 计算题等。展望今后命题会继续在上述几方面进行, 同时也会出现涉及新能源、环境保护、工业生 产等热点问题,及利用电解原理实现用通常方法难以制备的物质等方面的内容。将电化学有关知识与元素化合物、化学实验、化学计算等学科内知识综合在一起进行考查,是高考命题的一个新的变化,应引起足够的重视。由于电化学常常涉及物理学中的串联电路、并联电路以及相关物理量如电流、电压、电阻、时

39、间、电荷量等,无疑电化学知识也必然是物理学和化学的交汇点,这一融合正反映了“3+X”理科综合测试的精神,将会成为“3+X”综合测试的热点。考点核心整合.原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”。先看电极:两极为导体且活泼性不同。再看溶液:两极插入电解质溶液中。后看回路:形成闭合回路或两极接触。若有外接电源,两极插入电解质溶液中, 则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。.分析电解应用的主要方法思路通电前:电解质溶液的电离过程(包括电解质和水的电离)离子移向:阴离子移向阳极

40、,阳离子移向阴极阳极:活泼金属阳极 S2_ I _Cl _OH _no, Nor so:惰性电极 TOC o 1-5 h z 放电能力(31M N HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 飞山=阴极:Ag CuPb2 Fe Zn2 H 通电后3+2+2+、Al A Mg Na Ca电极反应:电极反应式电解结果极现象,水的电离平衡、离子浓度,溶液酸碱性,pH变化等链接思考试分析以纯铜作阴极,粗铜(含有少量杂质锌、铁、馍、银、金等 )作阳极,硫酸铜溶液 为电解质溶液精炼铜的过程。答:阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、 铁、馍等)被氧化,阴极Cu2+被还原;其他

41、Zn2+、Fe2+ 留在溶液中,而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面,形成阳极泥。最后在阴极得到纯铜(99.95% 99.98%)。3.有关电解计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、某气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种:一是根据电解方程式或电极反应式 列比例式求解;二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。因电子守恒较为简便,应注意运用。 考题名师诠释【例1】 美国圣路易斯大学科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200c左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应

42、式为C2H5OH+3O2-2CO2+3H2O,电池示意图如图1-2-15所示。下列说法中不正确的是 ()图 1-2-15A.a为电池的负极B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到 a极C.电池正极的电极反应为:4 H +O 2+4e =2H 2OD.设每个电子所带电量为 q库仑,则1 mol乙醇被氧化产生6NAq库仑的电量解析:本题主要考查原电池的工作原理的具体应用。原电池的负极发生氧化反应,由总反应式通入乙醇的一端为负极,A正确;正极发生还原反应,O2得到电子后O2-在酸性溶液中以H2O的形式存在,即 O2+4e-+4 H+=2H2O, C正确;电子从a极流向b极,则电流从b极 经灯泡到a极

43、,B正确;由总反应方程式知,每有 1 mol乙醇参加反应,转移电子的物质的 量为12 mol, D不正确。答案:D链接拓展如何确定原电池的电极名称?答:方法一根据原电池电极材料的性质确定。通常是:(1)对于金属一金属电极,较活泼金属是负极,较不活泼金属是正极;(2)对于金属一非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;对于金属一化合物电极,金属是负极,化合物是正极,如Ag2O|KOH|Zn电池(银锌纽扣电池)等。方法二 根据电极反应的本质确定。原电池中,负极向外电路提供电子,所以负极上一定发生失电子的氧化反应,正极上一定发生得电子的还原反应。所以,失电子的反应 一氧化反应 负极;得电子的

44、反应 还原反应 正极。方法三 根据电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少, 该电极发生氧化反应,此为原电池的负极; 若原电池中某一电极上有气体生成,电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。【例2】pH=a的某电解质溶液中, 插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pHa,则该电解质可能是()A.NaOHB.H2SO4C.AgNO 3D.Na2SO4解析:本题主要考查电解原理及有关离子的放电顺序。由阴、阳离子的放电顺序,可知电解NaOH、H2SO4、Na2SO4溶液的实质都是电解水,电解质溶液的浓度都增大,故 NaOH溶液pH升高,

45、H2SO4溶液的pH减小,Na2SO4溶液的 pH不变;AgNO 3的电解方程式为电解.一、一,4AgNO 3+2H2O=4Ag+O 2 T +4HNO 3,故溶放的 pH 减小。答案:A链接提示用惰性电极电解酸、碱、盐溶液,其溶液 pH变化的判断方法是:先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物,即无氧只放氢,pH升;无氢有氧放,pH降;氢、氧一齐放,是碱 pH升,是酸pH降。【例3】(2006江苏连云港调研)以Fe为阳极,Pt为阴极,对足量的 Na2SO4溶液进行电 解,一段时间后得到 4 mol Fe(OH)3沉淀共消耗水的物质的量为 ()A.6 molB.8 molC.10 molD.12 mol思路解析:本题考查了电解原理及氢氧化亚铁及被氧化的性质。电解时反应为Fe+2H2O1Fe(OH)2+H2,生成的Fe(OH)2被空气中的。2氧化,反应为 4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3,所以每生成 4 mol 56(。旬3消耗10 mol水。选C。 答案:C【例4】工业上处理含有Cr2O一的酸性工业废水常采用下面的方法:往工业废水中加入适量NaCl,以Fe为电极进行

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