2017年浙江学考化学复习课件（完整版）

2017年浙江学考化学复习课件（完整版）第一讲

物质的分类、转化与分散系一、物质的分类1.物质分类的方法世界上的物质丰富多彩,为了简明有序地掌握其性质和变化规律,常用分类方法进行研究。中学化学一般依据物质的组成、状态、性质等对物质进行分类。(1)根据物质存在的状态:分为固态物质、液态物质和气态物质。(2)根据物质的导电性:分为导体、半导体、绝缘体。(3)根据物质在水中的溶解性:分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。(4)根据物质的组成和性质特点对物质进行分类2.物质分类的意义对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性能;有助于我们进一步研究物质的性质及其转化规律,方便我们更好地把握物质的本质属性和内在联系,并利用不同类型的化学反应制备人类需要的新物质。典例1下列关于物质的分类与转化正确的是(

)A.酸性氧化物一定是非金属氧化物B.碱性氧化物一定是金属氧化物C.能够与酸反应的化合物一定是碱D.所有的钠盐都不能相互反应B解析:酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;碱性氧化物一定是金属氧化物;能够与酸反应的化合物不一定是碱,如NaHCO3;某些钠盐间能够相互反应,如NaHSO4与NaHCO3反应生成CO2、H2O和Na2SO4。二、单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系三、氧化还原反应1.概念有元素的化合价发生变化的化学反应(特征),本质是反应过程中发生了电子转移(电子得失和电子偏移)。2.四种基本化学反应类型与氧化还原反应之间的关系3.氧化还原反应的基本概念与规律(1)氧化还原反应一般符合:氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物。注意氧化剂、还原剂可能为同一种物质,还原产物、氧化产物也可能为同一种物质。(2)基本概念的关系与辨析:(3)氧化性与还原性强弱比较:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。4.电子转移方向和数目的表示方法(1)双线桥法:要点:①两条线箭头均由反应物指向生成物,且对准同一种元素;②线上要标注得到(或失去)电子及其数目。如:(2)单线桥法:要点:①箭头总是由反应物中失电子原子指向得电子原子;②线上只标注电子转移的数目,不需标注得失。如:典例2下列过程中没有发生氧化还原反应的是

(

)A.手机中的锂电池处于工作状态时B.工业上进行高炉炼铁C.将活性炭放入墨水中墨水颜色变浅D.用漂白粉漂白织物C解析:手机中的锂电池处于工作状态时,利用氧化还原反应将化学能转变成电能;工业上进行高炉炼铁,利用还原剂将化合态的铁还原成铁单质;将活性炭放入墨水中,墨水颜色变浅是利用活性炭的吸附作用,是物理变化;漂白粉漂白织物是利用生成的次氯酸的强氧化性使有色物质被氧化而褪色。典例3实验室用氯酸钾与浓盐酸反应,不需加热就可以制取氯气,请写出该反应的化学方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目:

,氧化剂为

。

解析:氯酸钾作氧化剂、浓盐酸作还原剂,氯元素不同价态(+5价、-1价)转化为中间价态(0价)。

答案:

KClO3四、离子反应1.离子反应的相关概念(1)定义:有离子参加的化学反应。(2)离子反应的本质:电解质在溶液中相互交换离子。(3)离子反应发生的条件:①有难溶性物质生成;②有弱电解质(难电离物质)生成;③有易挥发性物质(气体)生成。2.离子方程式(1)定义:用实际参加化学反应的离子符号表示离子反应的式子。(2)意义:既能表示物质间的某一反应,又能表示同一类型的所有离子反应。(3)书写步骤:一写(正确书写化学方程式)、二拆(易溶于水且完全电离的物质拆成离子形式)、三删(等量删去左右两边相同的离子)、四查(原子守恒、电荷守恒)。书写离子方程式的关键:只有易溶于水且完全电离的物质才能写成离子形式,难溶于水、难电离的物质以及单质、氧化物、气体仍用化学式表示。典例4下列离子方程式书写正确的是(

)D解析:A项,稀硫酸与氢氧化钡溶液反应除生成弱电解质H2O外,还生成BaSO4沉淀。B项中的离子方程式不符合电荷守恒,正确的写法应为2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+。C项,醋酸是弱酸,离子方程式中应写成分子形式。典例5在强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是(

)D五、胶体的本质特征和鉴别方法

注意①用一束光通过盛有胶体的烧杯时,在与光束垂直的方向上进行观察,可以看到一条明亮的光路,该现象称为丁达尔效应。实验室可以用丁达尔效应区别胶体和溶液。②胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,因而常用于净水。典例6下列有关胶体的说法正确的是(

)A.利用过滤的方法将胶体和溶液分离B.明矾净水是利用了生成的氢氧化铝胶体的吸附作用C.将1mol·L-1氯化铁溶液与等浓度的氢氧化钠溶液混合可制得氢氧化铁胶体D.当光束通过胶体时,胶体颗粒沉降,导致产生一条光路的现象称为丁达尔效应B解析:过滤的方法适用于悬浊液中分散质和分散剂的分离,A项错误。1

mol·L-1氯化铁溶液与等浓度的氢氧化钠溶液混合得到氢氧化铁沉淀,C项错误。当光束通过胶体时,产生一条光路的现象称为丁达尔效应,但胶体颗粒不会发生沉降,D项错误。第二讲

物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度一、物质的量1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于物质的相对原子(分子)质量。2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算3.固、液、气态物质的一些特性

注意相同状态下的任何气体,由于微粒间的平均距离远大于微粒本身的大小,所以1

mol气体的体积近似相等。典例1某氧原子的质量是ag,12C原子的质量是bg,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(

)C.该氧原子的摩尔质量是aNAgD.ag该氧原子所含的电子数为8NAB典例2下列指定微粒的数目不相等的是(

)A.等物质的量的H2与D2含有的质子数B.等质量的乙烯和丙烯中含有的原子个数C.同温、同压、同体积的CO和N2含有的质子数D.等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应放出气体的体积(相同状况)D解析:H、D互为同位素,质子数相同,中子数不同,等物质的量的H2与D2含有的质子数相等,A项正确。乙烯、丙烯的最简式相同,均为CH2,二者的质量相等,含有的原子数也相等,B项正确。CO分子中的质子数=6+8=14,N2分子中的质子数=7×2=14,同温、同压、同体积的CO和N2,气体的物质的量相同,质子数也相等,C项正确。铁和铝分别与足量的盐酸反应时,前者Fe由0价升高到+2价,后者Al由0价升高到+3价,因此等物质的量的铁和铝分别与足量的盐酸完全反应,放出气体的体积(相同状况)比为2∶3。二、物质的量浓度1.物质的量浓度的概念(1)物质的量浓度是表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,符号为cB。(2)物质的量浓度的数学表达式是,单位是mol·L-1,其中nB——溶质B的物质的量,V——溶液的体积。2.配制一定物质的量浓度的溶液(1)容量瓶的使用。①规格及特点:常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等。②容量瓶上标注有温度、刻度线、规格。③使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。(2)以配制1000mL1.0mol·L-1的NaCl溶液为例。②实验仪器:主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管。③实验步骤:计算:m(NaCl)=1.0mol·L-1×1L×58.5g·mol-1=58.5g。称量:根据计算结果,称量NaCl固体。溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。转移:待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并轻轻振荡容量瓶。定容:往容量瓶中缓慢加蒸馏水,直到容量瓶中液面接近容量瓶的刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。装瓶:若不马上使用,将配好的溶液装入试剂瓶,并贴好标签。(3)误差分析。根据

判断,误差来源的根本原因是:溶质的质量mB和溶液的体积V在操作中存在误差。若在操作中造成mB偏大或V偏小,则cB偏大;若造成mB偏小或V偏大,则cB偏小。第一类:称量误差分析。①托盘天平的砝码沾有其他物质或生锈。(mB偏大,cB偏大)②调整0点时,游码在大于0的位置,称量过程中又使用了游码。(mB偏小,cB偏小)③在敞口容器中称量NaOH、CaCl2、CuSO4、MgCl2等易吸收水的物质。(mB偏小,cB偏小)④称量已部分风化的Na2CO3·10H2O、CuSO4·5H2O等。(mB偏大,cB偏大)⑤用量筒量取浓溶液时,仰视读数。(mB偏大,cB偏大)第二类:配制过程误差分析。①称好后的药品放入烧杯时,有少量撒在烧杯外。(mB偏小,cB偏小)②溶解搅拌时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小)③转移时有部分液体溅出。(mB偏小,cB偏小)④未洗涤烧杯和玻璃棒。(mB偏小,cB偏小)⑤溶解时放热,且未冷却至室温(20℃)(V偏小,cB偏大);溶解时吸热,且未恢复到室温(20℃)(V偏大,cB偏小)。⑥在定容时,仰视读数(V偏大,cB偏小);俯视读数(V偏小,cB偏大)。

结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。⑦在定容时加水超过刻度线,再用胶头滴管吸出多余部分。(mB偏小,cB偏小)⑧加水至刻度线后,摇匀过程中,发现液面低于刻度线。(无影响)⑨洗涤容量瓶后,未干燥,瓶中有少量蒸馏水。(无影响)典例3称取一定量的氢氧化钠固体配制一定物质的量浓度的溶液,下列图示对应的操作正确的是(

)B解析:称取氢氧化钠固体时需将氢氧化钠固体置于小烧杯中,且应放在托盘天平的左盘,A项错误。在小烧杯中溶解氢氧化钠固体时,用玻璃棒搅拌加速溶解和散热,B项正确。移液时应该用玻璃棒引流,C项错误。定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中,D项错误。典例4请分析下列操作对所配溶液物质的量浓度的影响,用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制500mL1mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾80.0g:

。

(2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.2g,称量时砝码和药品位置颠倒(1g以下用游码):

。

(3)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:

。

(4)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容:

。

(5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:

。

解析:(1)配制500mL1mol·L-1的硫酸铜溶液,需要溶质0.5

mol,若用胆矾,需125.0

g,称取胆矾80.0

g,导致所配溶液浓度偏小。(2)称量溶质4.2

g,砝码和药品位置颠倒(1

g以下用游码),实际称得3.8

g,导致所配溶液浓度偏小。(3)用量筒量取浓硫酸,仰视读数时超过所需浓硫酸的体积,导致所配溶液浓度偏大。(4)溶解后未经冷却立即转移到容量瓶,会导致冷却后溶液比实际所配体积减少,导致所配溶液浓度偏大。(5)定容时,加水超过刻度线,导致浓度偏小。用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线并不能改变浓度偏小的实际情况。答案:(1)偏小(2)偏小(3)偏大(4)偏大(5)偏小三、相关计算1.物质的量浓度的相关计算(1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量。(2)准确计算溶液的体积:不能用水的体积代替溶液体积,应根据

求算。(3)溶液稀释前后溶质的物质的量不变:c1×V1=c2×V2。2.物质的量应用于化学方程式的简单计算在化学方程式中,参与反应的各物质的物质的量之比等于各物质的化学计量数(即系数)之比。3.有关化学方程式过量问题的计算(1)化学反应中,给出两种或两种以上反应物的量,求生成物的量的计算。处理方法:根据方程式判断哪种物质不足,用不足物质的量进行计算。(2)反应中,溶液浓度变化引起的过量或不足的计算。处理方法:根据反应原理,定性判断作出分析后再计算。如:浓盐酸与MnO2反应制取Cl2,随着反应进行浓盐酸变稀后不再与MnO2反应;浓硫酸与Cu反应生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀后不再与Cu反应;浓硫酸与Zn反应先生成SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀后生成H2。(3)溶质不足,但溶剂可以继续反应。处理方法:判断反应物是否与溶质、溶剂都能反应。如:钠与盐酸反应,先考虑与酸反应,酸反应完后,金属钠还能与水继续反应。典例5实验室常用软锰矿石(杂质不参加反应)与浓盐酸反应制取氯气。将含MnO290.0%的软锰矿石96.7g与足量浓盐酸完全反应,理论上生成标准状况下Cl2的体积为

。将含MnO290.0%的软锰矿石96.7g与0.4L浓度为10mol·L-1的盐酸充分反应,判断生成标准状况下Cl2的体积:

。若1molMnO2与0.4

L浓度为10

mol·L-1的盐酸反应,n(HCl)=0.4

L×10

mol·L-1=4

mol,n(MnO2)∶n(HCl)=1∶4,恰好符合化学方程式中的化学计量数之比,但由于随着反应的不断进行,浓盐酸变稀,还原性减弱,不能继续与MnO2反应,因此第二种情况得不到标准状况下的22.4

L

Cl2。答案:22.4L小于22.4L典例6在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+3B↑,测得反应后生成的混合气体在标准状况下的密度为0.38g·L-1,X的相对分子质量是(

)A.8.5 B.17 C.34 D.68B第三讲

氯、溴、碘及其化合物一、氯、溴、碘单质的物理性质

典例1下列关于氯、溴、碘单质的说法不正确的是

(

)A.由于1体积水能溶解2体积氯气,一般不用排水法收集氯气B.向溴水中加入适量的无水酒精,酒精将溴萃取出来发生的是物理变化C.碘固体中混有少量沙子,可以利用碘易升华的性质提纯D.在液溴中注入一定量的水,水会在液溴上层,减少液溴挥发,往往采取这种水封法保存液溴B解析:向溴水中加入适量的无水酒精,因酒精与水互溶,无法将溴萃取出来。二、氯气的制法(原理、装置、净化、收集、检验和尾气处理)典例2某化学兴趣小组利用下图所示装置制备饱和氯水用于检验氯水成分。

(1)写出仪器的名称:A

,B

。

(2)甲中利用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为

。

(3)丁装置中发生反应的离子方程式:

,作用是

。

(4)有人提出图中有一装置没有必要,请说明自己的观点和理由:

。

3.与碱反应与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O(吸收氯气)与石灰乳反应:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O[工业上以氯气和石灰乳反应制漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2]典例3某同学进行了下列有关氯水性质的探究实验。(1)向碳酸钠溶液中加入一定量氯水,有气体生成,说明氯水中存在的粒子是

。

(2)取少量氯水滴入AgNO3溶液中,产生白色沉淀,发生反应的离子方程式是

。

(3)用滴管将制得的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。当滴到最后一滴时红色突然褪去。经分析产生上述现象的原因可能有两种:①是由于盐酸中和了氢氧化钠;②是由于次氯酸将酚酞氧化了。设计实验证明红色褪去的原因是①或者②的方法:

。(4)为了提高氯水中次氯酸的浓度,增强氯水的漂白能力,可向氯水中加入的试剂是

。

A.CaCO3

B.Na2SO3C.H2SO4

D.Ca(OH)2答案:(1)H+(2)Ag++Cl-==AgCl↓(3)向褪色后的溶液里再滴加氢氧化钠溶液,若溶液变红,说明是原因①,若溶液不变红说明是原因②(4)A四、氯气的用途氯气是一种重要的化工原料,主要用于自来水消毒、漂白粉制造、农药的生产、药物的合成、聚氯乙烯塑料的生产、冶金、染料。典例4下列关于氯气的性质或用途描述正确的是

(

)A.氯气发生泄漏时,人应该向顺风且低洼处躲避B.由于氯气的强氧化性,常用于对环境消毒C.氯气常用于制取漂白剂和消毒剂D.由于氯气能与铁反应,因此不能用钢瓶贮存液氯C解析:由于氯气的密度比空气的大,氯气发生泄漏时,人应该向逆风且地势高处躲避,A项错误。氯气虽有强氧化性,但不宜用于对环境消毒,B项错误。常用氯气与碱反应生成次氯酸盐,次氯酸盐会与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸能起到漂白和消毒作用,C项正确。铁在氯气中燃烧需要点燃,液氯可以置于干燥的钢瓶中贮存,D项错误。五、氯、溴、碘单质间的置换反应1.Cl2+2NaBr==Br2+2NaCl(用于制取溴)2.Cl2+2KI==I2+2KCl(用于制取碘)3.Br2+2KI==I2+2KBr典例5向溴化钾、碘化钾的混合溶液中通入足量的Cl2后,将溶液加热蒸干、灼烧,所得的固体残留物是(

)A.KCl B.KBrC.KI D.KCl、I2A解析:氯气具有较强氧化性,能将溴化钾、碘化钾氧化,反应生成KCl、Br2、I2,加热蒸干、灼烧后,只剩下氯化钾。第四讲

钠、镁及其化合物一、钠、镁及其化合物1.钠、镁的物理性质(1)钠是一种质软、有银白色金属光泽的金属,密度比水小,比煤油大(通常保存在煤油中),熔点较低(低于水的沸点)。(2)镁是一种质软、有银白色金属光泽的金属,通常表面有一层致密的氧化膜。注意钠与水(滴有酚酞溶液)反应的实验现象及原因3.钠、镁的用途

典例1把一小块金属钠放入下列溶液中,说法不正确的是(

)A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH不变B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,同时产生蓝色絮状沉淀C.放入稀盐酸中:有氯气放出D.放入NH4NO3溶液中:有无色且带有刺激性气味的气体放出C解析:钠投入到NaOH溶液中,先与水反应产生氢气,由于原氢氧化钠溶液饱和,恢复至室温后溶液的pH不变,A项正确。钠投入到CuSO4溶液中,先与水反应产生氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜反应产生蓝色絮状沉淀氢氧化铜,B项正确。钠投入到盐酸中,先与H+作用产生氢气,若钠过量再与水反应产生氢气,始终没有氯气放出,C项错误。钠投入到NH4NO3溶液中,钠先与水反应产生氢气,生成的氢氧化钠与NH4NO3作用产生有刺激性气味的NH3,D项正确。典例2工业上通常是以海水为原料提取金属镁,过程如下:

请写出相关的化学方程式:①

;

②

;

⑤

。

答案:0.50

1.0典例4有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤:①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是

。

②称取样品wg,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量(m1g)和装碱石灰的U形管D的质量(m2g)。③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是

。

④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热样品至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为

、

。⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,其作用是

。然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量(m3g)和U形管D的质量(m4g)。

(2)误差分析与数据处理:①E处干燥管中盛放的药品是

,其作用是

,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量分数_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

②混合物中NaHCO3的质量为

g(用含m2和m4的代数式表示,不需化简)。

第五讲

铁、铜的获取及应用典例1下列含铁或含铜矿石与其主要成分一致的是

(

)A.磁矿石:Fe2O3B.赤铁矿:FeOC.黄铜矿:FeS2D.孔雀石:CuCO3·Cu(OH)2DD

解析:磁矿石因含有磁性的Fe3O4而得名;赤铁矿因含有红棕色的Fe2O3而得名;黄铜矿主要成分是CuFeS2;FeS2是黄铁矿的主要成分。典例2工业上高炉炼铁,是利用还原剂将化合态的铁转变成游离态,所用的还原剂是(

)A.CB.COC.CO2D.CaCO3B解析:工业上高炉炼铁,焦炭先与热空气中的氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳再与灼热的焦炭反应生成CO,CO在高温下将铁矿石还原为金属铁,因此还原剂应为CO。三、铁、铜的物理性质1.铁的物理性质:银白色金属,具有良好的延展性,是电和热的良导体,可以被磁铁吸引。2.铜的物理性质:紫红色金属,热和电的良导体。典例3某合金与铜的部分物理性质如下表所示:该合金还具有耐腐蚀、强度大的优良性能,该合金不适宜作(

)A.导线 B.门窗材料C.汽车零部件材料 D.航天材料A解析:该合金具有熔点较高、硬度大、密度小、耐腐蚀、强度大的优良性能,可以用于门窗、汽车零部件、航天材料等。但导电性与铜相差很大,不适宜作导线。六、铁、铜及其化合物的应用1.铁及其化合物。(1)铁广泛应用于工农业生产生活中,是维持生命的微量元素之一。(2)铁的化合物:①Fe2O3,红棕色粉末,俗名铁红,可作颜料。②FeO,黑色固体。③Fe3O4,黑色固体,俗名磁性氧化铁,可用作磁性材料。④FeSO4·7H2O,绿色晶体,俗名绿矾,可作净水剂。2.铜及其化合物。(1)铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。(2)铜盐可杀菌。(3)Cu2O可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。典例4某硫酸厂研发部拟用煅烧黄铁矿所得的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:下列说法正确的是(

)A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中含有SiO2和Al2O3C.控制pH是为了使Fe3+转化为Fe(OH)3,进入固体2D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,直接在蒸发皿中强热得到固体产品A解析:烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)中加入足量硫酸,Fe2O3、Al2O3与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,固体1为二氧化硅。在滤液中加入铁粉(试剂X)将铁离子还原为亚铁离子,也使过量的硫酸反应生成硫酸亚铁。结合后续信息,调节pH的作用是使铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀,过滤,固体2为氢氧化铝,溶液2为硫酸亚铁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到硫酸亚铁晶体。根据以上分析A项正确;B、C两项错误;Fe2+易被空气中的氧气氧化,若直接在蒸发皿中强热得不到FeSO4·7H2O,D项错误。典例5某化工企业以铜为原料制备CuSO4或Cu2O等化工原料,其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法不正确的是(

)A.相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学思想B.Y可以是葡萄糖溶液C.X是混合气体D.将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体D解析:途径①会生成SO2,污染空气,途径②制取等质量的胆矾需要的硫酸少,途径②无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,A项正确。葡萄糖溶液可与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成Cu2O,B项正确。根据氧化还原反应的原理和守恒原则,硫酸铜高温分解有Cu2O生成,铜化合价降低,必须有化合价升高的氧气生成,同时还有含硫的氧化物,X是混合气体,C项正确。将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干会导致胆矾晶体失去结晶水。故选D。第六讲

含硅矿物与信息材料一、硅在自然界的存在形式硅在自然界主要以SiO2和硅酸盐形式存在。二、硅的性质、制备和用途1.物理性质晶体硅呈灰黑色,有金属光泽,熔点和沸点很高,硬度很大,硅晶体导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体。2.化学性质常温下单质硅的化学性质稳定,与氧气、氯气、硝酸、硫酸等都很难发生反应。3.工业制备高纯硅的方法4.硅的用途硅是一种重要的半导体材料,用于制造集成电路等电子工业产品。典例1下列关于碳和硅单质的描述中,不正确的是

(

)A.碳的一种单质石墨可以用作导电材料B.碳的单质在加热时与O2反应可能生成两种氧化物C.硅的单质在加热时能与O2、Cl2反应D.可从自然界中得到纯净的晶体硅,晶体硅可用作半导体材料D解析:碳有石墨、金刚石、C60等同素异形体,其中石墨常用作导电材料,A项正确。碳与O2反应可能生成CO和CO2,B项正确。硅的单质在加热时能与O2、Cl2反应,C项正确。硅在自然界主要以SiO2和硅酸盐形式存在,自然界中不存在单质硅,工业上利用氧化还原反应制取单质硅,D项错误。典例2下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是(

)A.SiO2→Si B.CO2→CC.SiO2→H2SiO3 D.Si→SiO2D典例3下列药品可用带玻璃塞的试剂瓶存放的是

(

)A.纯碱溶液 B.浓硫酸C.NaOH溶液 D.水玻璃D解析:玻璃中含有二氧化硅,纯碱溶液、NaOH溶液都呈碱性,玻璃塞磨砂处会被腐蚀生成有黏性的硅酸钠溶液,水玻璃就是硅酸钠溶液,最终会将玻璃塞与瓶口粘住。故选B。五、三大硅酸盐产品1.水泥建筑业使用最普遍的基础材料之一。(1)生产原料:黏土、石灰石、石膏。(2)主要设备:水泥回转窑。2.陶瓷(1)生产原料:黏土。(2)主要设备:陶瓷窑。3.玻璃(1)生产原料:石灰石、纯碱、石英。(2)主要设备:玻璃熔炉。(3)组成:Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。注意硅酸盐产品成分复杂,常用氧化物形式表示,如普通玻璃:Na2O·CaO·6SiO2。典例4下列有关硅酸盐材料的说法不正确的是(

)A.普通玻璃可表示为Na2O·CaO·6SiO2,说明普通玻璃是由氧化物形成的复杂混合物B.生产玻璃发生的主要反应有:C.用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火D.许多硅酸盐具有多孔结构,人们利用这种性质制作分子筛A解析:普通玻璃虽表示为氧化物的形式:Na2O·CaO·6SiO2,但这只是硅酸盐的一种表示方法,并不是说硅酸盐是由氧化物组成的。第七讲

含硫化合物的性质和应用一、二氧化硫1.物理性质通常状况下,二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水(1∶40)。2.化学性质

注意SO2的漂白性发生的是非氧化还原反应;HClO(漂白粉、氯水)的漂白性是氧化性漂白,不具有可逆性,都属于化学变化。活性炭的漂白性是吸附性漂白,属于物理变化。3.酸雨的成因和防治(1)酸雨的成因:化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中产生的SO2释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下,发生一系列反应形成硫酸型酸雨。(2)酸雨的防治:①消除污染源,开发能替代化石燃料的新能源(如氢能、太阳能、核能等)。②对含硫燃料预先进行脱硫处理,比如煤炭中加生石灰、石灰石等。③硫酸厂尾气循环利用。④金属冶炼尾气用NaOH溶液、浓氨水等吸收。典例1用如图所示装置进行SO2性质的探究实验,下列说法合理的是(

)

A.烧瓶中发生了氧化还原反应并生成了SO2B.若品红溶液①褪色,证明了SO2具有强氧化性C.若溴水褪色,证明了SO2具有还原性D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,沉淀的生成证明了亚硫酸的酸性比硅酸的酸性强C解析:烧瓶中生成SO2的反应是非氧化还原反应:Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+H2O+SO2↑,A项错误。品红溶液①褪色,证明了SO2具有漂白性,B项错误。溴水褪色是因为发生反应:SO2+Br2+2H2O==2HBr+H2SO4,证明了SO2具有还原性,C项正确。若品红溶液②不褪色说明SO2已经完全与碳酸氢钠溶液反应,生成的CO2气体与Na2SiO3溶液反应出现白色浑浊,沉淀的生成说明碳酸的酸性比硅酸的酸性强,D项错误。二、硫酸的制备和性质1.硫酸的工业制法:接触法制硫酸2.浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)(1)浓硫酸的吸水性与脱水性:注意浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体及H2S、HI等还原性气体。典例2下列与浓硫酸相关的叙述正确的是(

)A.浓硫酸可用铁质容器装运B.由于浓硫酸的吸水性,能使蔗糖炭化C.用浓硫酸干燥氨气、氢气等,是利用其脱水性D.常温下,浓硫酸可迅速与铜片、碳等发生氧化还原反应生成SO2A解析:常温下,浓硫酸能使铁、铝发生钝化,因此可用铁质容器装运,A项正确。浓硫酸的脱水性使蔗糖炭化,B项错误。浓硫酸不能干燥氨气,干燥氢气是利用其吸水性,C项错误。常温下浓硫酸与铜片、碳等反应很难进行,需要加热才能发生氧化还原反应生成SO2,D项错误。三、S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化典例3A为含硫矿石,可经如下图所示的过程转化为含氧酸D。请回答下列问题:

(1)反应①的化学方程式:

。

(2)工业生产中,接触室中的

(设备名称)为反应②持续进行提供了加热条件。

(3)反应①~④中属于非氧化还原反应的有

。反应④体现了D物质的

。

第八讲

原子结构与原子核外电子排布典例1下列关于原子结构模型演变的说法正确的是

(

)A.采用模型化的方法,运用假设、推理和论证等科学方法,逐渐揭示原子结构,具有非常积极的意义B.道尔顿发现原子中存在电子,从而提出了原子学说C.汤姆生根据粒子散射现象,提出了带核的原子结构模型D.卢瑟福引入量子论观点,提出了电子在一系列稳定的轨道上运动的观点A解析:原子结构模型演变就是采用模型化的方法,并运用假设、推理和论证等科学方法,逐渐揭示原子结构的过程,A项正确。汤姆生发现原子中存在电子,从而提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型;卢瑟福根据粒子散射现象,提出了带核的原子结构模型;玻尔引入量子论观点,提出了电子在一系列稳定的轨道上运动的观点。二、原子的构成与原子符号

2.原子中两个数量关系核电荷数(Z)=质子数=核外电子数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)典例2俄罗斯和美国相关实验室合作于2000年合成了元素周期表上的第116号元素,2012年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布第116号元素命名为钅立,元素符号为Lv。有关质量数为293的钅立原子的叙述正确的是(

)A.核内质子数为177B.中子数为116C.核外电子数为177D.质量数为293的钅立原子可表示为D三、核素与同位素元素:质子数相同的一类原子的总称。核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。同位素:质子数相同、质量数(或中子数)不同的核素互称为同位素。注意①一种元素可能有几种核素,也可能只有一种核素。②质子数相同而中子数不同的两种微粒不一定互为同位素,如14N2和13C16O。③几种重要的核素。典例3下列原子或离子对应的结构示意图正确的是

(

)D解析:Be原子的K层只能排2个电子,A项错误;钾原子最外层不能超过8个电子,应为

,B项错误;Cl-的核内质子数为17,带17个单位正电荷,C项错误。故选D。第九讲

元素周期律和元素周期表一、元素周期律1.元素周期律元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。2.内容(1)随元素核电荷数(原子序数)的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化:除1、2号元素外,主族和0族元素原子最外电子层上的电子数重复出现从1~8的周期性变化。(2)随元素核电荷数(原子序数)的递增,主族元素原子的原子半径呈现由大到小的周期性变化。(3)随元素核电荷数(原子序数)的递增,除第一周期元素外,主族元素的最高化合价重复出现从+1~+7(O、F除外)、最低化合价从-4~-1的变化。(4)随元素核电荷数(原子序数)的递增,元素的金属性和非金属性呈现周期性变化。元素金属性强弱的判断依据:①单质越容易从水或酸溶液中置换出氢,元素的金属性越强。②该元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。③盐溶液中,元素金属性强的单质可以置换元素金属性弱的单质。元素非金属性强弱的判断依据:①单质越容易与氢气反应生成气态氢化物,元素的非金属性越强。②气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强。③该元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。④盐溶液中,元素的非金属性强的单质可置换元素非金属性弱的单质。3.元素周期律的实质元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。典例1不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱依据的是(

)A.氧化性:Cl2>SB.单质沸点:S>Cl2C.氢化物稳定性:HCl>H2SD.酸性:HClO4>H2SO4B解析:非金属单质的氧化性、氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱都可以判断元素非金属性的强弱,而沸点等物理性质不能作为判断元素非金属性强弱的依据。故选B。二、元素周期表1.元素周期表的编排依据元素周期律。2.元素周期表的结构(1)周期:具有相同电子层数而又按原子序数递增顺序排列的横行叫周期。(2)族:元素周期表中每一纵行叫族(第Ⅷ族例外)。①主族:7个,由短周期和长周期元素共同构成的族,符号为A。即ⅠA~ⅦA,分别在第1、2、13、14、15、16、17列。②副族:7个,完全由长周期元素构成的族,符号为B。即ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、ⅠB、ⅡB,分别在第3、4、5、6、7、11、12列。③第Ⅷ族:元素周期表中第8、9、10列。④0族:元素周期表第18列。注意①7个副族与第Ⅷ族共10列元素统称为过渡元素(全是金属元素);镧系元素位于第6周期第ⅢB族、锕系元素位于第7周期第ⅢB族。②周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数;主族元素的最高正价(O、F除外)=主族序数(O、F除外);最低负价=主族序数-8(H除外)3.同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律(1)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大、电子层数逐渐增多;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增多。(2)同主族元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。注意①对于同周期(稀有气体元素除外)或同主族元素,原子半径越大,越易失电子,金属性越强;原子半径越小,越易得电子,非金属性越强。②得失电子能力与得失电子多少没有关系,与难易相关。4.主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系典例2短周期的四种元素在周期表中的相对位置如图所示,若四种元素的核电荷数之和为52,则与四种元素推断相关的描述正确的是(

)A.A的单质可用于制作光导纤维B.B的最高价氧化物对应水化物酸性比碳酸的弱C.C只有一种价态的氧化物D.D的一种单质是空气中含量最多的气体D解析:若B的原子序数为x,则A的原子序数为x-1、C的原子序数为x+1、D的原子序数为x-8。x+(x-1)+(x+1)+(x-8)=52,x=15。则A为硅,B为磷,C为硫,D为氮。晶体硅是一种优良的半导体材料,二氧化硅用于制作光导纤维,A项错误;磷的最高价氧化物的水化物磷酸是一种中强酸,磷酸的酸性比碳酸的强,B项错误;硫的常见氧化物有SO2、SO3,C项错误;空气中含量最多的气体单质是N2。故选D。三、元素周期表的发展史、意义与作用1.1869年,俄国化学家门捷列夫提出了初步的元素周期律,并根据元素的原子量(相对原子质量)排列出第一张元素周期表。2.根据元素在周期表中的位置,推测元素的原子结构,预测其主要性质。3.指导新元素的发现和合成,预测新元素的性质等。4.指导工农业生产,元素周期表中位置相近的元素性质相似,启发人们借助周期表研究寻找有特定性质的新物质,提供方向性指示。(1)在金属与非金属的分界线附近寻找半导体材料。(2)在过渡元素中寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。典例3元素周期表可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法正确的是(

)A.若aX2+和bY-的核外电子层结构相同,则原子序数:a=b-3B.由水溶液的酸性:HCl>HF,可推断出元素的非金属性:Cl>FC.锗与硅都位于金属与非金属的交界处,但锗不能作半导体材料D.S和Se分别位于第ⅥA族的第3、4周期,则氢化物稳定性:H2S>H2SeD解析:aX2+和bY-的核外电子层结构相同,则原子序数:a=b+3,A项错误;不能依据氢化物的水溶液的酸性强弱判断元素非金属性的强弱,B项错误;锗与硅都位于金属与非金属的交界处,锗与硅都能作半导体材料,C项错误;S和Se分别位于第ⅥA族的第3、4周期,S的非金属性比Se的强,则氢化物稳定性:H2S>H2Se,D项正确。第十讲

微粒间的相互作用力与物质的多样性一、微粒之间的相互作用1.化学键与分子间作用力2.离子键与共价键、离子化合物与共价化合物注意共价化合物中一定不含离子键;稀有气体单质不含化学键,如氩气、氦气等;铵盐由于

与酸根之间形成离子键,属于离子化合物。典例1下列有关化学键的叙述中正确的是(

)A.离子化合物中只含有离子键B.单质分子均不存在化学键C.共价化合物中的化学键全部是共价键D.含有共价键的化合物一定是共价化合物C解析:离子化合物中一定含有离子键,但也可能含有共价键,A项错误;只有单原子的单质分子中不含化学键,B项错误;NaOH等离子化合物中含有共价键,D项错误。5.简单共价分子的结构模型、结构式(1)结构式:用一条短线表示原子间形成的一对共用电子对,如H2和CO2分别用H—H、O=C=O表示结构式。(2)共价分子的空间结构,可以用球棍模型和比例模型表示。下表是几种物质的电子式、结构式、球棍模型、比例模型6.碳的成键特点与有机化合物的多样性的联系碳元素位于周期表的第2周期第ⅣA族,碳原子最外层有4个电子,在化学反应中,通常与其他原子通过共价键结合。(1)一个碳原子就可以形成4个共用电子对。(2)碳原子间可以形成碳碳单键(C—C)、碳碳双键(C=C)和碳碳叁键(C≡C)。(3)碳原子间可以通过共价键彼此形成碳链,也可以形成碳环。典例2下列物质与相应的化学用语、模型或符号正确的是(

)D二、从微观结构看物质的多样性1.同素异形现象和同素异形体(1)同素异形现象:同一种元素形成几种不同单质的现象。(2)同素异形体:由同一种元素组成的不同单质,这些单质互称同素异形体。如:C元素的同素异形体有金刚石、石墨、C60、碳纳米管等;O元素的同素异形体有O2、O3。2.同分异构现象和同分异构体(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。(2)同分异构体:分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体。例如:分子式为C2H6O的物质有乙醇和二甲醚两种物质。注意同位素、同素异形体、同分异构体的异同典例3下表中给出了几种含氯物质的熔点和沸点:依据表格数据分析,下列说法正确的是(

)A.氯气常温常压下是气体,降低温度形成原子晶体B.氯化钠晶体中微粒间存在分子间作用力C.氯化铝晶体在加热时易发生升华D.氯化铵晶体中不存在共价键,是通过离子键形成的离子晶体C解析:氯气常温常压下是气体,降低温度形成分子晶体,A项错误。氯化钠是离子化合物,晶体中微粒间存在离子键,B项错误。氯化铝晶体的熔点、沸点接近,加热时易发生升华,C项正确。氯化铵是通过离子键形成的离子晶体,但

中氮原子和氢原子间是通过共价键形成的。故选C。第十一讲

化学反应速率与反应限度典例1汽车尾气处理时发生反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)。在不同条件下的化学反应速率不同,下列表示反应速率最快的是(

)A.v(CO)=0.03mol·L-1·s-1B.v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.4mol·L-1·min-1D.v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1A解析:v(CO)=0.03mol·L-1·s-1=1.8mol·L-1·min-1。根据用不同物质表示的化学反应速率与化学方程式中物质对应的化学计量数成正比,可以计算出B、C、D三个选项都用CO表示的化学反应速率分别为1.4

mol·L-1·min-1、1.6

mol·L-1·min-1、1.1

mol·L-1·min-1。故选A。注意(1)对于有固体或纯液体参加的化学反应,改变它们的量不会引起浓度的变化,对反应速率基本无影响。例如:C(s)+CO2(g)==2CO(g),增加C的量,对此反应的反应速率无影响(当然,这里不考虑固体表面积、颗粒大小等的变化)。(2)压强只对有气体参加或生成的化学反应速率有影响,压强对反应速率的影响关键是看改变压强是否改变相关物质的浓度。典例2化学反应速率的大小主要取决于(

)A.反应的温度

B.是否使用催化剂C.反应物的性质

D.反应物的浓度A解析:影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,浓度、温度、压强和催化剂是影响化学反应速率的重要因素,但不是决定性因素。故选C。二、化学反应的限度1.可逆反应:在相同条件下既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行的反应,称为可逆反应。(1)表示方法:用“”表示可逆反应。(2)特征:正反应和逆反应发生的条件相同;反应物和生成物同时存在;可逆反应具有普遍性,大多数化学反应都是可逆反应。2.化学反应的限度:同一条件下的可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,即可逆反应有一定的限度。B三、化学平衡1.定义可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变,反应达到化学平衡状态。2.建立平衡过程的图像(从正反应开始)3.化学平衡状态的特征(1)动:达到平衡状态的可逆反应,化学反应并没有停止,只不过是正反应速率等于逆反应速率,各种物质的浓度不再发生变化而已,因此化学平衡是一种动态平衡。(2)等:可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等,即v(正)=v(逆)>0。(3)定:可逆反应达到平衡状态时,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,即反应物和生成物中各物质的百分含量保持一定。(4)变:当影响化学平衡的外界条件发生改变时,原化学平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。四、控制反应条件在生产和科学研究中的作用在生产和科学研究中不仅要从快慢(化学反应速率角度)、产率(化学平衡角度)研究化学反应,还要综合考虑原料成本、设备成本、环境影响等因素,确定合理的反应条件,使工业生产效益最大化。典例4在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是(

)A.体系的体积不再发生变化B.v正(CO)=v逆(H2)C.生成nmolCO的同时生成nmolH2D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键C解析:该反应是一个反应前后气体分子数不相等反应,体系的体积不再发生变化说明已经达到化学平衡状态。因为v逆(CO)=v逆(H2),则v正(CO)=v逆(H2)=v逆(CO),说明该反应已经达到平衡状态。CO和H2同为生成物,其物质的量的变化应该始终相等,因此“生成n

mol

CO的同时生成n

mol

H2”不能说明该反应一定达到化学平衡状态。“1

mol

H—H键断裂”即为1

mol

H2反应同时生成1

mol

H2O,“断裂2

mol

H—O键”说明1

mol

H2O反应掉,宏观上水的百分含量不变,应为已达平衡状态。故选C。第十二讲

化学反应中的热量一、化学反应中能量转化的主要形式1.化学能→热能、光能、电能等。化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热。相应的反应分别叫做放热反应和吸热反应。2.其他形式的能量→化学能。如电解水生成氢气和氧气,次氯酸的光照分解等。二、吸热反应与放热反应1.比较2.规律(1)可逆反应:若正反应为放热反应,那么逆反应必为吸热反应。(2)注意吸热反应与需要加热引发化学反应的区别:需要加热或高温条件下发生的反应不一定就是吸热反应。一般吸热反应需要不断加热才能反应,放热反应加热引发后可继续反应。典例1下列关于化学反应中的能量转化描述正确的是(

)A.化学反应总伴随着能量变化B.吸热反应一定需要加热条件下才能实现C.弱酸与强碱的中和反应是吸热反应D.放热反应的反应物化学键断裂时也会放出热量A解析:吸热反应不一定需要加热才能发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应常温下就可进行,B项错误。中和反应都为放热反应,C项错误。无论吸热反应还是放热反应,反应物化学键断裂时都需要吸收热量,D项错误。三、热化学方程式的书写1.书写热化学方程式的“三步骤”(1)正确书写化学方程式(根据需要,化学计量数可以是分数或小数);(2)标明物质的状态;(3)计算并写出对应的反应热ΔH。2.热化学方程式与一般的化学方程式的区别(1)状态——热化学方程式中要注明各物质的状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态。(2)ΔH——表示反应放出或吸收的热量,“-”表示放热,“+”表示吸热。单位:kJ·mol-1。特别注意:若热化学方程式的化学计量数改变时,其ΔH也应同等倍数地改变。(3)化学计量数——各物质前面的化学计量数可为整数、分数或小数,只表示该物质的物质的量,不表示个数。(4)反应条件——书写热化学方程式时,已经标明了状态,因此一般不写反应条件。3.“三看”法判断热化学方程式的正误(1)“一看”ΔH的符号是否正确(根据反应是放热还是吸热判断)。(2)“二看”物质的聚集状态是否正确。(3)“三看”ΔH的数值是否正确(根据能量与化学计量数的对应关系)。典例21gCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出55.625kJ的热量,该反应的热化学方程式为

。

解析:先写出化学方程式并标明物质的状态。CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)。接着计算ΔH,1

g

CH4完全燃烧放出55.625

kJ的热量,则1

mol甲烷完全燃烧放热55.625×16

kJ=890

kJ。答案:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890kJ·mol-1四、利用热化学方程式进行的简单计算——计算ΔH的两种方法1.根据热化学方程式进行计算:|ΔH|和热化学方程式中物质的化学计量数成正比。2.根据反应物和生成物的键能计算:ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。典例3已知断开1molH2中的H—H键需要吸收436.4kJ能量,断开1molCl2中的Cl—Cl键需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H—Cl键放出431.8kJ能量。氢气在氯气中燃烧的热化学方程式为

。

解析:因为:

所以:ΔH=436.4

kJ·mol-1+242.7

kJ·mol-1-431.8

kJ·mol-1×2=-184.5

kJ·mol-1答案:H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)

ΔH=-184.5kJ·mol-1五、合理利用化石燃料,提高燃料燃烧效率的方法1.当今社会的主要能源煤、石油、天然气等化石燃料,是当今社会的主要能源。相比较来说,天然气是一种较为洁净的燃料。2.热值热值是指在一定条件下,单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,单位为kJ·g-1。氢气是最理想的燃料,理由是H2热值高;来源丰富;反应后产物为H2O,不会造成环境污染。3.提高燃料的使用效率(1)燃料利用还存在亟须解决的问题①煤和石油燃烧时,常发生不完全燃烧,排放出大量烟尘和CO气体。②有些煤中灰分含量大,水分多,热效率较低。③某些化石燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫和氮氧化物,直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。(2)为解决燃料燃烧存在的问题需要研究的问题①化石燃料完全燃烧的条件,减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,提高燃料利用率的措施。②防止燃料燃烧造成环境污染的方法。③通过化学方法把化石燃料转化成洁净燃料。④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。典例4关于能源问题的叙述错误的是(

)A.由于煤直接燃烧产生污染和能量利用率低等,因此要改进煤的利用方法,如煤的液化和气化B.汽油是不可再生能源,应杜绝使用C.人类应不断开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源,应对能源危机和环境危机D.玉米秸秆、高淀粉农作物也可以综合利用获得酒精等清洁能源B解析:汽油虽为不可再生能源,人类应该有计划地综合高效利用,但不需杜绝使用,B项错误。第十三讲

化学能与电能的转化及能源的综合利用一、原电池的概念原电池是将化学能转化为电能的装置。二、铜—锌原电池的原理及电极反应式1.铜—锌原电池的工作原理典例1下列关于原电池的叙述中正确的是(

)A.原电池是将电能转变为化学能的装置B.原电池负极发生的电极反应是还原反应C.原电池在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极D.原电池工作时在电解质溶液中电子从正极流向负极C解析:原电池是将化学能转变为电能的装置,A项错误。原电池负极失去电子发生氧化反应,B项错误。原电池在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极,在电解质溶液中靠离子定向移动,C项正确、D项错误。三、原电池的构成条件1.电极:电极的活泼性必须不同。如:(1)两种活动性不同的金属;(2)一种金属与一种非金属导体(如石墨);(3)相同的惰性电极(如石墨或Pt),但吸附了不同的气体(如氢氧燃料电池的正、负极分别是惰性材料吸附了氧气和氢气)。2.具有电解质溶液。3.形成电流回路:电极间用导线连接,电极材料均插入电解质溶液中。4.原电池反应一般是能自发进行的氧化还原反应。典例2下列可以形成原电池的是(

)A解析:选项B中电极材料都是锌,活泼性相同,不能形成原电池;选项C中蔗糖是非电解质,其溶液不导电,不能形成原电池;选项D中,电解质溶液不连通,不能形成原电池。五、太阳能、生物质能和氢能的利用1.太阳能开发利用的途径和方式(1)光—热转换:太阳辐射能加热物体而获得热能。如:太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳能等。(2)光—电转换:太阳能集热器吸收热能使水转化为水蒸气,再驱动汽轮机发电;利用光电效应,将太阳辐射能直接转化为电能。如:太阳能电池等。(3)光—化学能:利用太阳光提供的能量发生化学变化。如:利用太阳能和催化剂将水分解制氢气。(4)光合作用:大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。2.生物质能的利用途径(1)生物质能:植物及其加工产品所贮存的能量。(2)生物质能的利用方式。③热化学转换。使生物质在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃性气体。如:在汽化炉内加热固体生物质,同时通入空气或水蒸气,或者隔绝空气高温加热生物质,使之发生复杂的化学变化,产生可燃气体。3.氢能(1)氢能的三大优点。①热值高:是等质量汽油完全燃烧放出热量的3倍多;②来源广:原料是水,资源不受限制;③无污染:产物是水,是最理想的“绿色能源”。(2)氢能产生方式。①电解水制氢气,方法简单,无污染,但消耗大量电能,成本高。②在光分解催化剂存在下,在特定装置中利用太阳能分解水制氢气。③利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解释放出氢气。(3)氢气的贮存、运输解决办法:贮氢合金。(4)氢能利用的途径。①以液氢作为火箭的燃料。②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池。典例3为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,科学家正致力于用下图所示构想利用太阳能制取氢能并进行综合利用。

有关说法不正确的是(

)A.H2O的分解反应和氢气燃烧互为可逆反应B.氢能源的关键之一在于研究出容易实现使水分解产生氢气的反应条件C.2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的总能量D.氢气不易贮存和运输,贮氢合金是解决该问题的有效方法A解析:H2O的分解反应和氢气的燃烧反应条件不同,不互为可逆反应,A项错误。氢能源的综合利用要解决两方面的问题:研究出容易实现使水分解产生氢气的反应条件;氢气的贮存和运输,B、D两项正确。氢气燃烧是放热反应,2

mol

H2O具有的总能量低于2

mol

H2和1

mol

O2的总能量