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文档简介

大单元一化学基础知识第1讲物质的分类物质的量备考导航复习目标1.了解分子、原子、离子的含义。了解原子团的定义。熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。2.了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断化合价。3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。5.理解物理变化与化学变化的区别与联系。6.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。理解质量守恒定律的含义。7.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。8.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。9.了解胶体是一种常见的分散系。了解溶液的含义。了解溶液的组成。了解溶解度、饱和溶液的概念。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。10.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法复习策略在复习过程中要注意:1.特别关注物质分类的依据和分类的逻辑关系。2.阿伏加德罗常数是高考中常考的成熟题型。要理清概念、归类整理,掌握常见的命题角度,熟练掌握有关物质的量计算公式间的转化关系。3.复习“一定物质的量浓度溶液的配制”过程中要注意配制的使用仪器、步骤以及误差分析熟记网络课前思考问题1元素在自然界中的存在形式有:化合态和游离态。14C与12C互为同位素,其中可用作文物鉴定的是14C。问题2在配制一定物质的量浓度的溶液时,所谓溶液“浓度偏大”或“浓度偏小”的含义是什么?分别以量筒和容量瓶为例,分析产生误差因素。【答案】“浓度偏大”:所配溶液的物质的量浓度比理论上计算的浓度高;“浓度偏小”:所配溶液的物质的量浓度比理论上计算的浓度低。误差因素:实验时的俯视与仰视(1)量筒操作用量筒量取液体溶质时,若俯视读数,会少量取溶质,则所配溶液浓度偏小;若仰视读数,会多量取溶质,则所配溶液浓度偏大。(2)容量瓶操作定容时,若俯视读数,溶剂加少,则所配溶液浓度偏大;若仰视读数,溶剂加多,则所配溶液浓度偏小。1.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中,主要由硅酸盐材料制成的是(C)A.九霄环佩木古琴B.裴李岗文化骨笛C.商朝后期陶埙D.曾侯乙青铜编钟【解析】九霄环佩木古琴主要构成是木材,A错误;裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成,B错误;曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成,D错误。2.(2023·江苏卷)我国提出2060年实现碳中和的目标,体现了大国担当。“碳中和”中的“碳”是指(B)A.碳原子 B.二氧化碳C.碳元素 D.含碳物质3.(2023·浙江卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料主要成分属于有机物的是(D)A.石墨烯 B.不锈钢C.石英光导纤维 D.聚酯纤维【解析】石墨烯是一种由单层碳原子构成的碳单质,属于无机物,A不选;不锈钢是Fe、Cr、Ni等组成的合金,属于金属材料,B不选;石英光导纤维的主要成分为SiO2,属于无机非金属材料,C不选。4.(2023·全国甲卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(A)A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NAB.标准状况下,2.24LSO3中电子的数目为4.00NAC.1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NAD.1.0L1.0mol/L的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2-,3)的数目为1.0NA【解析】异丁烷的结构式为CHH3CCH3CH3,1mol异丁烷分子含共价键的数目为13NA,所以0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;在标准状况下,SO3为固态,无法用气体摩尔体积求2.24LSO3物质的量及其电子数,B错误;1.0LpH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;在水溶液中COeq\o\al(2-,3)发生水解,所以1.0L1.0mol/L的Na2CO3溶液中COeq\o\al(2-,3)的数目小于1.0NA,D错误。考点1化学基本概念知识梳理化学的定义与特征定义化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学特征认识分子、制造分子化学是以实验为基础的一门科学化学具有创造性和实用性说明①在分子、原子水平上研究物质,体现研究层次的微观性②物质的组成是指物质所含有的元素(如葡萄糖由C、H、O三种元素组成)③物质的结构决定物质的性质,物质的性质反映物质的结构④绿色化学的思想:采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。化学反应的原子利用率为100%物质的组成与物质的构成1.物质的组成是指物质所含的元素。2.物质的构成是指构成物质的微粒:原子、分子、离子。构成物质的微粒含义实例原子原子是化学变化中的最小微粒金属晶体、稀有气体、金刚石、石墨、硅、二氧化硅等分子分子是保持物质化学性质的最小微粒非金属气态单质、大多数非金属氧化物、酸和大多数有机物等(稀有气体是单原子分子)离子带电荷的原子或原子团活泼金属的氧化物、强碱和大多数盐等特别注意①金刚石等共价晶体是由原子通过共价键构成的空间网状结构,无分子②氯化钠等离子化合物由阴、阳离子通过离子键构成,无分子③原子失去电子形成阳离子,得到电子形成阴离子④稀有气体是单原子分子⑤金属晶体中有金属阳离子,而无阴离子3.原子的构成原子eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(质子Z个,中子N=A-Z个)),核外电子Z个))原子结构中基本微粒间的关系:(1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数(2)质量数=质子数+中子数(3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数(4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数4.元素、核素、同位素和同素异形体名称定义说明元素具有相同质子数(或核电荷数)的同一类原子的总称质子数决定元素的种类核素具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;eq\o\al(A,Z)X的含义:X代表元素符号,Z代表质子数(或核电荷数),A代表质量数,A=Z+N质子和中子共同决定核素的种类同位素质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素(原子)互称为同位素如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H;eq\o\al(235,92)U和eq\o\al(238,92)U(eq\o\al(235,92)U作核燃料)同素异形体同种元素组成的不同单质如氧气和臭氧、金刚石和石墨、白磷和红磷等[及时巩固](2023·茂名一模)科学家利用32P、35S、60Co等放射性核素释放的射线育种。下列说法正确的是(D)A.35S的核电荷数为35B.56Co和60Co的中子数相同C.32P和31P4互为同位素D.35SO3与水反应生成Heq\o\al(35,2)SO4【解析】35S的核电荷数是16,A错误;中子数=质量数-质子数,56Co和60Co的质量数不同,则中子数不相同,B错误;31P4是单质,与32P不互为同位素,C错误。物质的性质与变化1.物理变化(1)物质在变化过程中,没有新物质生成的变化为物理变化。物质不经化学变化就表现出来的性质叫物理性质。(2)物理性质主要有:状态、颜色、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、导电性、导热性、延展性等。(3)纯净物有固定的熔点和沸点。2.化学变化(1)有新物质生成的变化为化学变化(也叫化学反应)。物质在化学变化中所表现出来的性质叫化学性质。(2)化学变化可以看成是原子重新组合的过程。在化学变化中,原子核没有被破坏,而是原子间旧的化学键断裂,新的化学键形成。(3)有化学键断裂的变化未必是化学变化。如:NaCl晶体熔化时破坏了离子键,但没有形成新的化学键,仍属于物理变化。(4)化学性质主要有:金属性与非金属性、活泼性与不活泼性、氧化性与还原性、可燃性与不可燃性、酸性、碱性、两性、中性、稳定性与不稳定性等。3.化学变化过程中常常伴随着物理变化。化学反应的主要分类化学用语1.化学有关专业术语与物质变化的关系物理变化化学变化蒸馏、分馏干馏焰色试验显色反应、颜色反应、指示剂变色反应潮解分解、电解、水解、裂解熔化、汽化、液化、升华氧化、风化、钝化催化、皂化、软化硝化、酯化、裂化油脂的硬化2.常见化学符号核素表示原子(或离子)结构示意图离子符号eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(37,17)ClCl:S2-:CrOeq\o\al(2-,4)Cr2Oeq\o\al(2-,7)电子式结构式元素化合价表示Keq\o(M,\s\up6(+7,))nO4K2eq\o(Mn,\s\up6(+6,))O4标出下列加点元素的化合价。【答案】K2Feq\o(e,\s\up6(+6))O4、Lieq\o(Fe,\s\up6(+2),\s\do4(·))PO4、Feq\o(e,\s\up6(+2),\s\do4(·))S2、Naeq\o(B,\s\up6(+3),\s\do4(·))eq\o(H,\s\up6(-1),\s\do4(·))4、eq\o(Cu,\s\up6(+1))H、K2eq\o(Cr,\s\up6(+6),\s\do4(·))2O7、K2eq\o(Cr,\s\up6(+6),\s\do4(·))O4、eq\o(N,\s\up6(-2),\s\do4(·))2H4、eq\o(Mn,\s\up6(+4),\s\do4(·))O(OH)2[常考判断]判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)乙炔的结构简式为HC≡CH(√)(2)孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3]耐酸、耐碱(×)(3)乙烷的球棍模型为(×)(4)H2和D2互为同素异形体(×)(5)氯离子的结构示意图为(√)(6)eq\o\al(14,6)C用于测定文物的年代(√)(7)加碘盐是在食盐中加入适量的碘酸钾(√)(8)氨分子的结构式为(√)(9)N2的电子式为(×)(10)氯化铵的电子式为(×)(11)K2FeO4可作饮用水的消毒剂和净水剂(√)[及时巩固](2023·福州模拟)下列图示或化学用语表达正确的是(C)A.过氧化氢的空间填充模型:B.中子数为127的碘原子:eq\o\al(127,53)IC.原子结构示意图为,可以表示12C和14CD.NaClO的电子式:Naeq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)【解析】O原子半径大于H原子,则H2O2空间填充模型为,A错误;中子数为127的碘原子表示为eq\o\al(180,53)I,B错误;NaClO电子式为Na+[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]-,D错误。化学与STSE绿色化学:核心思想是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为最终产物,原子利用率100%。温室效应:由二氧化碳、甲烷等引起,可造成气候变暖等。酸雨:pH小于5.6的大气降水,主要由二氧化硫、氮的氧化物引起。白色污染:是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。臭氧空洞:人类活动产生的含氯化合物和其他有害气体进入大气层,如氟氯烃、卤代烃等,它们会造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。雾霾:是雾和霾的组合词,主要由排放的细颗粒物(PM2.5)造成。重金属污染:指由重金属或其化合物造成的环境污染,主要有铜、汞、铅、镉、铬等。光化学烟雾:由氮氧化物(NOx)和碳氢化合物等引起。室内污染:由装修材料排放出的甲醛、苯、放射性元素如氡等。考点2物质的分类知识梳理物质的分类分散系1.分散系是指一种(或多种)物质以粒子形式分散在另一种(或多种)物质中所形成的混合物。被分散成粒子的物质叫作分散质,起分散作用的物质叫作分散剂。2.分散系的分类:按照分散质粒子的直径大小分类,可以把分散系分为溶液、浊液和胶体。其中,浊液又分为乳浊液和悬浊液。分散系溶液胶体浊液分散质直径大小<1nm1~100nm>100nm性质分散质能透过滤纸,能透过半透膜。均一、稳定、透明,无丁达尔效应分散质能透过滤纸,不能透过半透膜。均一、较稳定、透明、不分层,有丁达尔效应分散质不能透过滤纸,不能透过半透膜。不均一、不稳定、不透明、易分层(或沉淀)实例蔗糖水溶液(分子)、食盐水溶液(离子)氢氧化铁胶体、淀粉胶体泥浆水(悬浊液)、植物油与水混合(乳浊液)应用①利用丁达尔效应可区分胶体和溶液:胶体具有丁达尔效应,溶液无丁达尔效应②胶体净化的常用方法:渗析③明矾能够净水,是因为明矾溶于水后能形成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒物溶液、饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液、稀溶液饱和溶液、不饱和溶液与浓溶液、稀溶液之间没有必然的联系。一般情况下,饱和溶液与不饱和溶液的相互转化关系:饱和溶液eq\o(,\s\up17(①增加溶剂②升温),\s\do15(①增加溶质②蒸发溶剂③降温))不饱和溶液改变温度适用于大部分固体。溶解度、溶质的质量分数1.溶解度概念四要素(1)一定温度;(2)100g溶剂;(3)饱和溶液;(4)单位:克(g)。2.溶解度与溶质的质量分数的比较概念溶解度(S)溶质的质量分数(w)定义在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量溶质质量与溶液质量之比意义物质溶解性的定量表示方法。饱和溶液里,溶质质量与溶剂质量的关系溶液浓、稀程度的表示方法。溶质质量与溶液质量的关系(与溶液饱和与否无关)条件一定温度、100g溶剂、饱和状态与温度无关、溶剂量无限制、溶液不一定要饱和单位克(g)%3.溶解度曲线大多数物质的溶解度随温度升高而增大,有的变化不大(如NaCl);少数物质的溶解度则随温度升高而降低[如Ca(OH)2]。常见物质的俗名俗名物质俗名物质纯碱、苏打Na2CO3苛性钾KOH小苏打NaHCO3烧碱、火碱、苛性钠NaOH俗名物质俗名物质胆矾CuSO4·5H2O灰锰氧KMnO4绿矾FeSO4·7H2O干冰CO2(固态)明矾KAl(SO4)2·12H2O酒精CH3CH2OH石灰石、大理石CaCO3葡萄糖或果糖C6H12O6生石灰CaO蔗糖或麦芽糖C12H22O11熟石灰、消石灰Ca(OH)2淀粉或纤维素(C6H10O5)n石膏或生石膏CaSO4·2H2O尿素CO(NH2)2其他:物质主要成分性质或用途福尔马林甲醛的水溶液具有防腐性,保存动物的标本水玻璃Na2SiO3的水溶液玻璃胶,木材防火剂氯水Cl2的水溶液具有漂白性,可杀菌氨水NH3的水溶液具有碱性,制氮肥漂白粉Ca(ClO)2和CaCl2的混合物具有漂白性,可杀菌氢氧化铁胶体的制备1.原理:FeCl3+3H2Oeq\o(,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl2.方法:首先用洁净烧杯取40mL蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,然后向烧杯中逐滴加入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得Fe(OH)3胶体。[注意]①不能用NaOH溶液(或氨水),要用蒸馏水。②不宜长时间加热,长时间加热胶体会沉淀。[及时巩固](2022·浙江卷1月)下列物质对应的化学式不正确的是(B)A.氯仿:CHCl3B.黄铜矿的主要成分:Cu2SC.芒硝:Na2SO4·10H2OD.铝土矿的主要成分:Al2O3【解析】黄铜矿的主要成分是CuFeS2,B错误。(2020·浙江卷)下列物质对应的组成错误的是(B)A.干冰:CO2B.熟石灰:CaSO4·2H2OC.胆矾:CuSO4·5H2OD.小苏打:NaHCO3【解析】熟石灰成分为Ca(OH)2,B错误。有关物质分类的说明1.物质的分类方法是多种的,多种分类方法的同时使用,有利于从不同的角度去认识物质性质。如酸的分类:(1)根据酸能电离出的氢离子数目可以分为一元酸、二元酸、三元酸等。(2)根据电离程度不同,酸可以分为强酸、中强酸和弱酸。(3)根据挥发性不同可以将酸分为不挥发性酸(如H2SO4、H3PO4、H2SiO3等)和挥发性酸(如HCl、HNO3、CH3COOH等)。(4)根据得电子的能力又可以将酸分为氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸等)和非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸、H3PO4、H2SiO3等)。2.化合物根据其化学键的不同可以分为离子化合物(含有离子键)和共价化合物(只含有共价键),强碱和大多数盐是离子化合物,酸和大多数有机物是共价化合物。化合物根据其在水溶液中或熔融状态下能否导电,又可以分为电解质和非电解质。强酸、强碱和大多数盐是强电解质,弱酸、弱碱和水是弱电解质。考点3物质的量的基本概念知识梳理基本概念概念内容注意事项物质的量(n)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,用来表示一定数目粒子的集合体。符号为n,单位为摩尔(mol)适用于微观粒子或微观粒子的特定组合阿伏加德罗常数1mol任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023mol-1表示1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目都相同摩尔质量(M)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。符号为M,单位为g/mol,公式:M=eq\f(m,n)当质量以g为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子(分子)质量气体摩尔体积(Vm)①单位物质的量的气体所占的体积叫作气体的摩尔体积。符号为Vm,单位为L/mol,公式:Vm=eq\f(V,n)②在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L/mol标准状况下是指0℃和101kPa的条件下;物质在该条件下为气态物质的量浓度[c(B)]表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度。符号为c(B),单位为mol/L,公式:c(B)=eq\f(nB,V)①单位体积为溶液的体积,而不是溶剂的体积。也不能简单地看成是溶质与溶剂的体积加和②溶质必须用物质的量来表示阿伏加德罗定律1.在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。2.阿伏加德罗定律的推论同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比:V1∶V2=n1∶n2等体积的任何气体的质量之比等于摩尔质量之比:m1∶m2=M1∶M2同质量的气体体积之比等于摩尔质量之反比:V1∶V2=M2∶M1气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=ρ1∶ρ2在标准状况下,气体的摩尔质量:M=22.4L/mol·ρ同温同体积下气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=n1∶n2[常考判断]判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”),设NA为阿伏加德罗常数的值。(1)常温常压下,16gCH4中所含中子数为10NA(×)(2)标准状况下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子(×)(3)标准状况下,2.24L己烷含有的分子数目为0.1NA(×)(4)2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子(×)(5)1L0.1mol/LH2O2溶液中含有氧原子总数为0.2NA(×)(6)标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA(√)(7)3.4gNH3中含有电子数为0.2NA(×)(8)常温常压下,124gP4中所含P—P数目为4NA(×)(9)1molS8含有S—S的数目为4NA(×)(10)4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA(√)(11)28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA(√)(12)常温常压下,1molFe在1molCl2中充分燃烧,转移的电子数为2NA(√)(13)12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA(√)(14)1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA(√)(15)1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA(√)[及时巩固](2023·湛江期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(A)A.向溶质为0.1mol的FeI2溶液中通入0.2molCl2,I-和Fe2+均被氧化B.常温下,0.1mol/L乙二酸溶液的pH>2,则含H+的数目大于0.01molC.1mol熔融的AlCl3中含有的离子数目为4NAD.1mol带有乙基支链的链状烃中,主链所含有的碳原子数最少为5mol【解析】由于还原性:I->Fe2+,通入Cl2时,I-优先被氧化,通入0.2molCl2时,I-消耗0.1molCl2,剩余的Cl2将Fe2+氧化,A正确;未给出溶液的体积,无法求得H+数目,B错误;AlCl3是共价化合物,熔融时不能电离,C错误;1mol带有乙基支链的链状烃中,主链所含碳原子数最少为4mol,如2-乙基-1-丁烯,D错误。阿伏加德罗常数(NA)题型阿伏加德罗常数(NA)题型常设陷阱如下:1.22.4L/mol的适用条件①若题中出现物质的体积,先看该物质是否是气体,若是气体,再看是否处于标准状况下。②常考的标准状况下不是气体的有:水、溴单质、苯、SO3、乙醇、四氯化碳、二硫化碳、氯仿等。2.了解一些特殊物质中的化学键数目(设NA为阿伏加德常数的值)物质P4SiSiO2石墨金刚石每摩尔含共价键数目6NA2NA4NA1.5NA2NA1mol石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NA。3.特殊物质的摩尔质量的确定。如D2O、T2O、18O2、14CO2等。4.求算氧化还原反应中转移的电子数目。如1molNa2O2与H2O(或CO2)反应。5.在水中因发生盐类水解反应,而使离子数目减小。如0.1molFeCl3溶液中的Fe3+数目小于0.1NA、0.1molNa2CO3溶液中含COeq\o\al(2-,3)数目小于0.1NA。6.可逆反应不能进行到底。如2NO2N2O4、Cl2+H2OHClO+HCl等。7.一定质量的混合烯烃的原子数确定。计算时以烯烃的通式相同为依据来计算。8.已知溶液的浓度,缺少溶液的体积,不能计算溶质的物质的量。考点4一定物质的量浓度溶液的配制及有关计算知识梳理一定物质的量浓度溶液的配制1.主要步骤计算→称量或量取→溶解或稀释→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签(1)计算:若用固体配制,则计算出所用固体溶质的质量;若用液体配制,则计算出所需液体溶质的体积。要选用合适规格的容量瓶,如配制850mL浓度为0.1mol/L的碳酸钠溶液,则选用1000mL容量瓶,所需称量的碳酸钠的质量应为10.6g。(2)称量:根据计算结果,用天平(或分析天平)称取一定质量的固体溶质,或用量筒(或移液管)量取一定体积的液体。(3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。(4)转移:待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。(5)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,并振荡容量瓶。(6)定容:向容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面距离容量瓶瓶颈刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。若滴加的蒸馏水超过了刻度线,应重新配制。(7)摇匀:塞好瓶塞,右手食指顶住瓶塞,左手托住瓶底,反复上下颠倒,使溶液混合均匀。(8)将配制好的溶液倒入试剂瓶,贴上标签。2.以配制一定物质的量浓度氯化钠溶液为例误差分析(以配制0.1mol/LNaOH溶液为例)可能引起误差的一些操作nVc称量前小烧杯内有水不变不变无影响用滤纸称氢氧化钠减小不变偏小溶解或转移溶液时溶液溅出减小不变偏小未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏小溶液未冷却至室温就注入容量瓶中并定容不变减小偏大定容摇匀后,液面下降,再加水不变增大偏小定容时,俯视刻度线不变减小偏大定容时,仰视刻度线不变增大偏小其他:①用天平称量溶质时,若砝码生锈或沾有其他物质时,会多称量溶质(偏大)②药品中含有杂质,会少称量溶质(偏小)③容量瓶内有蒸馏水,未干燥(无影响)容量瓶的使用1.在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下:2.检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。[常考判断]判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)用固体NaCl配制0.5mol/L的溶液所用的仪器仅有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(×)(2)配制0.1000mol/L氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流(√)(3)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高(√)(4)分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水(√)(5)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)(×)(6)若需要量取7.2mL溶液,应选用10mL量筒(√)(7)将10.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,物质的量浓度为0.1mol/L(×)[及时巩固]实验室配制0.1000mol/L的硫酸溶液,下列图示操作不需要的是(A),A),B),C),D)【解析】用浓硫酸配制0.1000mol/L的硫酸溶液的操作步骤:用量筒量取一定体积的浓硫酸,量取浓硫酸时,接近需要体积时,应用胶头滴管逐滴滴加;在烧杯中稀释浓硫酸,用玻璃棒搅拌,冷却后用玻璃棒向容量瓶中引流,然后洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液倒入容量瓶中,继续向容量瓶中加入蒸馏水定容,操作过程中不需要天平,选A。用固体NaOH配制一定物质的量浓度的溶液时,下列操作会导致溶液浓度偏高的是(D)A.称量时,左盘高,右盘低B.定容后,轻轻振荡、摇匀、静置,液面下降再加水至刻度线C.容量瓶使用前未干燥D.定容时俯视容量瓶刻度线【解析】若左盘高,右盘低,说明固体的质量少,溶质的物质的量少,则配制的溶液的浓度偏低,A错误;摇匀后见液面下降,再加水至刻度线,导致溶液的浓度偏低,B错误;原容量瓶洗净后未干燥,由于溶质的物质的量不变,溶液的体积不变,则配制的溶液的浓度也不变,C错误;定容时俯视容量瓶刻度线,则溶液的体积偏小,水加少了,配制的溶液的浓度偏高,D正确。已知某饱和NaCl溶液的体积为VmL,密度为ρg/cm3,质量分数为w%,物质的量浓度为cmol/L,溶液中含NaCl的质量为mg。(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:______________________。(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度:______________________。(3)用c、ρ表示溶液的质量分数:______________________。(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:________________。【答案】(1)eq\f(1000m,58.5V)mol/L(2)eq\f(10ρw,58.5)mol/L(3)eq\f(58.5c,1000ρ)×100%(4)eq\f(100w,100-w)g【解析】(1)c=eq\f(n,V)=eq\f(\f(mg,58.5g/mol),V×10-3L)=eq\f(1000m,58.5V)mol/L。(2)c=eq\f(n,V)=eq\f(\f(ρg/cm3×VmL×w%,58.5g/mol),V×10-3L)=eq\f(10ρw,58.5)mol/L。(3)w%=eq\f(58.5g/mol×cmol/L×V×10-3L,ρg/cm3×VmL)×100%=eq\f(58.5c,1000ρ)×100%。(4)设该饱和NaCl溶液为100g,则该溶液中溶质的质量为wg,溶剂的质量为(100-w)g,则该温度下NaCl的溶解度为eq\f(wg,100-wg)×100g=eq\f(100w,100-w)g。有关物质的量浓度的计算1.溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算。可运用公式:n=eq\f(m,M),c=eq\f(n,V)。2.c、w、ρ之间的计算关系:c=eq\f(1000ρw,M)3.已知气体溶质的体积(标准状况下)、水的体积和溶液的密度,计算溶液中溶质的物质的量浓度。应先运用n=eq\f(V,22.4L/mol),求出溶质的物质的量,再运用V=eq\f(m,ρ),求出溶液的体积。4.电解质溶液稀释的计算:根据稀释前后,溶液中溶质的物质的量:c1V1=c2V2。5.同种溶质的溶液混合,混合前后溶质的总物质的量不变。稀释(或混合)前后溶液与水(或另一种浓度的溶液)的质量可相加。但是,体积不能简单相加,而应以V(后)=eq\f(m后,ρ后)算出混合后的总体积。稀溶液混合(或稀释),当题中明确说明:可忽略稀释(或混合)后的体积变化时,体积可以相加。6.在涉及溶解度计算时,前提是饱和溶液。在一定温度下,饱和溶液的浓度是不变的。一定温度下,饱和溶液的溶质的质量分数(w)和溶解度(S)的关系:w=eq\f(S,100+S)×100%。考点5有关化学方程式的计算知识梳理化学计算的常用方法1.守恒法(1)原子守恒:分析原料与产物之间所含相关的主要元素原子个数定量关系,忽略中间过程。如接触法制硫酸:FeS2~2H2SO4;工业制硝酸:NH3~HNO3。(2)电荷守恒:电解质溶液(或固体化合物)中,阴、阳离子所带的电荷总量相等。如Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中存在电荷守恒:n(H+)+n(Na+)+3n(Fe3+)=2n(SOeq\o\al(2-,4))+n(OH-)。(3)得失电子守恒:氧化还原反应中,还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。解题方法:①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。②找准一个原子或离子得失电子数。③根据得失电子相等列出等式。2.关系式法在多步反应中,把始态的反应物与终态的生成物之间“物质的量”的定量关系表示出来,可以简化成一步计算。常考化学计算类型1.有关混合物质量分数(或纯度)的计算(1)根据关系式法、得失电子守恒法等,求出混合物中某一成分的质量,再除以样品的总质量,即可得出其含量,即w=eq\f(m成分,m样品)×100%。(2)解题时理清各物质之间的定量关系,运用质量守恒定律、得失电子守恒、电荷守恒等方法,确定定量关系。2.有关物质化学式的计算(1)根据n=eq\f(m,M),计算有关物质的物质的量。(2)根据电解质溶液中电荷守恒,计算阳离子(或阴离子)的物质的量。(3)根据质量守恒定律,计算出结晶水的物质的量。(4)各原子的物质的量之比即为物质最简式,再根据相对分子质量M确定物质的化学式。3.热重图像分析计算(1)设晶体为1mol,得出起始的固体样品的质量。(2)固体残留率=eq\f(m余,m1mol晶体质量)×100%,计算每步的m余。(3)减重一般是先失水,后失气态非金属氧化物。(4)减重最后一般为金属氧化物,根据金属原子守恒,求出n金属和m金属,由质量守恒定律求得mO,由n金属∶nO即可求出减重后物质的化学式。热重曲线分析以盐类或碱受热减重为例。计算推导核心:减重全程金属原子的物质的量不变。1.先计算化合物中的m(金属)、m(H2O),用于判断脱水过程在哪一温度(阶段)结束。2.脱水后产物继续减重,常伴随CO、CO2等气体的产生。3.若为富氧环境,则金属元素或低价非金属元素价态可因氧化而升高。例:在氧气气氛中加热NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O,固体质量随温度变化的曲线如图所示(Ni—59)。(1)500~700K之间分解产生的气体为________。(2)800K后剩余固体质量略有增加的原因是________。【答案】(1)CO2(2)NiO被氧化成更高价态的镍氧化物【解析】(1)取1molNiCO3·2Ni(OH)2·2H2O,质量为341g;当固体质量减少21.1%时减少的质量为72g,根据化学式可知生成4molH2O,500K时固体为NiCO3·2NiO;当固体质量减少34.0%时减少的质量约为116g,根据化学式可知生成4molH2O和1molCO2,700K时固体为NiO;因此500~700K之间分解产生的气体为CO2。[及时巩固]为测定回收所得V2O5样品的纯度,进行如下实验:称取2.000g样品,用稀硫酸溶解、定容得100mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00mL溶液放入锥形瓶中,加入10.00mL0.5000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(过量),再用0.01000mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液24.00mL。滴定过程中发生如下反应(均未配平):VOeq\o\al(+,2)+Fe2++H+→VO2++Fe3++H2O;MnOeq\o\al(-,4)+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O。计算V2O5样品的纯度(V—51、Mn—55,写出计算过程)。【答案】根据得失电子守恒可得:n(Fe2+)=2n(V2O5)+5n(MnOeq\o\al(-,4)),n(V2O5)=eq\f(nFe2+-5nMnO\o\al(-,4),2)=eq\f(0.5000mol/L×0.01L-5×0.01000mol/L×0.024L,2)×eq\f(100mL,20mL)=0.0095mol,m(V2O5)=182g/mol×0.0095mol=1.729g,w=eq\f(mV2O5,m样品)×100%=eq\f(1.729g,2.000g)×100%=86.45%(2023·苏州期末)测定K2FeO4的纯度。准确称取0.5280gK2FeO4样品置于锥形瓶中,用KOH溶液溶解,加入过量KCr(OH)4溶液,再加入硫酸酸化配成待测液,用0.3000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准液20.00mL。测定过程中涉及的离子反应有(未配平):[Cr(OH)4]-+FeOeq\o\al(2-,4)→Fe(OH)3+CrOeq\o\al(2-,4)+OH-、CrOeq\o\al(2-,4)+H+→Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O、Cr2Oeq\o\al(2-,7)+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O。计算样品中K2FeO4的纯度(写出计算过程)。【答案】由题意可得:6(NH4)2Fe(SO4)2~Cr2Oeq\o\al(2-,7)~2CrOeq\o\al(2-,4)~2K2FeO4,由滴定消耗20.00mL0.3000mol/L硫酸亚铁铵溶液可知,样品中高铁酸钾的纯度为eq\f(0.3000mol/L×20.00×10-3L×\f(2,6)×198g/mol,0.5280g)×100%=75.00%1.(2023·安徽宣城期末)下列说法正确的是(A)A.我国科学家完成了“CO2到淀粉的人工合成全过程”,淀粉属于多糖,可为人体提供能量B.超市中售卖的“苏打水”中因添加了碳酸钠而使之呈碱性C.漂白液、95%的酒精、3%的H2O2溶液均可直接用于病毒的消杀D.我国新一代“人造太阳”装置利用可控核聚变突破100万安培电流,其中核聚变属于化学变化【解析】超市中售卖的“苏打水”中因添加了NaHCO3而使之呈碱性,B错误;漂白液、75%的酒精、3%的H2O2溶液均可直接用于病毒的消杀,C错误;核聚变为原子核的变化,不属于化学变化,D错误。2.(2023·安徽黄山一模)化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是(A)A.卡塔尔世界杯球馆屋顶采用了折叠式PTFE(聚四氟乙烯)板材,该板材属于天然高分子材料B.赞美徽派建筑的诗句“白墙黛瓦马头墙”中所使用的砖瓦是用黏土烧制而成,黏土主要成分为含水的铝硅酸盐C.石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料D.高铁酸钾(K2FeO4)在水处理过程中涉及的变化过程有:蛋白质的变性、胶体聚沉、盐类水解、氧化还原反应【解析】聚四氟乙烯板材属于合成高分子材料,A错误。3.(2023·韶关一模)下列关于科技研究所描述的化学知识正确的是(A)选项科技研究化学知识A我国科学家发明的CO2合成淀粉淀粉是天然高分子B我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破所涉元素都是短周期元素C我国航天服壳体使用的铝合金材料铝合金材料熔点比纯铝高D“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料3He3He与4He互为同素异形体【解析】锗是第四周期元素,属于长周期元素,B错误;合金熔点一般比组成合金的纯金属熔点低,C错误;同素异形体是同种元素组成的不同单质,3He与4He是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素,属于同位素,D错误。4.(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(C)A.11.2LCO2含π键数目为NAB.每生成2.8gN2转移电子数目为NAC.0.1molKNO3晶体中含离子数目为0.2NAD.1L0.1mol/LK2S溶液中含S2-数目为0.1NA【解析】未给出标准状况,气体摩尔体积未知,无法计算11.2LCO2所含π键数目,A错误;2.8gN2的物质的量为0.1mol,在该反应中,每生成1molN2转移的电子数为12NA,则生成0.1molN2转移的电子数为1.2NA,B错误;0.1molKNO3晶体含有0.1NAK+、0.1NANOeq\o\al(-,3),含有离子数目为0.2NA,C正确;因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA,D错误。第2讲氧化还原反应备考导航复习目标1.了解氧化还原反应的基本概念,理解氧化还原反应的本质是电子的转移(得失或偏移)。2.了解氧化还原反应的基本规律,预测反应的产物。3.掌握氧化还原反应的配平方法。复习策略在复习时,首先通过对比的方法掌握有关基本概念。氧化还原反应的考查形式多样:1.在选择题的选项中出现,多与离子共存、离子方程式书写、NA相结合,考查离子之间的氧化还原反应、氧化性或还原性的强弱比较、氧化还原反应中电子转移的数目等。最近几年出现氧化还原反应的循环图,要予以充分的重视和训练。2.在非选择题中:(1)氧化还原反应要与离子方程式、电极反应式相结合,考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等;(2)实验中常考查排除干扰离子;(3)氧化还原滴定的计算等。熟记网络课前思考问题1配平离子方程式:2MnOeq\o\al(-,4)+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O还原剂是HCl,氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2,KMnO4发生还原反应,HCl发生氧化反应;每生成1molCl2时转移电子的数目为2mol,被氧化的HCl的物质的量是2mol,在该反应中,盐酸表现的性质是还原性和酸性。问题2写出下列反应的离子方程式。(1)将Cl2通入FeI2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的离子方程式为Cl2+2I-eq\o(,\s\up17())2Cl-+I2。(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为2IOeq\o\al(-,3)+5HSOeq\o\al(-,3)=5SOeq\o\al(2-,4)+I2+3H++H2O。1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)(2021·广东卷)二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中:5SO2+2MnOeq\o\al(-,4)+2H2O=5SOeq\o\al(2-,4)+2Mn2++4H+(√)(2)(2019·北京卷)H2C2O4使酸性高锰酸钾溶液褪色:2MnOeq\o\al(-,4)+5C2Oeq\o\al(2-,4)+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(×)(3)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑(√)(4)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IOeq\o\al(-,3)+I-+6H+=I2+3H2O(×)(5)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2Oeq\o\al(2-,3)+4H+=SOeq\o\al(2-,4)+3S↓+2H2O(×)(6)(2019·浙江卷)硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe=2Fe3++3Cu(×)(7)酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O(√)(8)(2022·湖南卷)FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀:2Fe2++H2O2+4H2O=4H++2Fe(OH)3↓(√)(9)(2021·全国乙卷)过量铁粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NOeq\o\al(-,3)=Fe3++NO↑+2H2O(×)(10)(2021·全国乙卷)酸性高锰酸钾溶液与H2O2反应:2MnOeq\o\al(-,4)+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O(√)2.(2023·全国乙卷)下列应用涉及氧化还原反应的是(C)A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光【解析】使用明矾对水进行净化过程中,铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中的悬浮颗粒,该过程中没有涉及氧化还原反应,A不选;雪天道路上撒盐融雪,是因为盐使其熔点降低并熔化,没有涉及氧化还原反应,B不选;暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质形成无数微小原电池,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C选;荧光指示牌被照发光,是发生了反射,没有涉及氧化还原反应,D不选。3.写出下列离子(或化学)方程式。(1)写出酸性条件下FeSO4溶液与H2O2发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________。(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2Oeq\o\al(2-,7)还原成Cr3+,写出反应的离子方程式:_________________________________________________________________________________________________________________。(3)pH约为4时,用(NH4)2SO3还原CuCl2溶液可得CuCl沉淀,写出该反应的离子方程式:___________________________________________________。(4)①“酸浸”(盐酸)时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为。②在300℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式为__________________________。(5)在酸性条件下,NaClO3和NaCl的混合溶液反应的离子方程式:______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为。【答案】(1)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(2)Cr2Oeq\o\al(2-,7)+3HSOeq\o\al(-,3)+5H+=2Cr3++3SOeq\o\al(2-,4)+4H2O(3)2Cu2++SOeq\o\al(2-,3)+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SOeq\o\al(2-,4)+2H+(4)①2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O②Fe+2HCOeq\o\al(-,3)eq\o(,\s\up17(300℃))FeCO3+COeq\o\al(2-,3)+H2↑(5)5Cl-+ClOeq\o\al(-,3)+6H+=3Cl2↑+3H2O(6)SOeq\o\al(2-,3)+I2+H2O=2I-+SOeq\o\al(2-,4)+2H+4.(1)“84”消毒液的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是________________________(用离子方程式表示)。(2)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应。上述制备Cl2O的化学方程式为_________________________________________。(3)氢氧化钠溶液处理NO2气体的离子方__________________________________________________。氢氧化钠溶液处理NO和NO2混合气体的离子方程式:_________________________________________________。(4)一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图1所示,写出该过程中Fe(NO)2+与O2反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________________________________。,图1),图2)(5)反应转化过程如图2所示,转化①的离子方程式是___________________________________________________________________________。【答案】(1)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O(2)2Cl2+HgO=Cl2O+HgCl2(3)2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2ONO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O(4)4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O(5)3Fe2++4H++NOeq\o\al(-,3)=3Fe3++NO↑+2H2O考点1氧化还原反应基本概念知识梳理氧化还原反应的基本概念1.两条主线2.氧化还原反应的本质:反应中有电子转移(得失或偏移)。3.判断氧化还原反应的依据:反应前后元素化合价有无变化(或升降)。氧化还原反应电子转移的表示方法1.双线桥法。用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:。2.单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目。用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:。氧化还原反应与四种基本反应类型的关系[常考判断]判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)(2020·北京卷)用石灰乳脱除烟气中的SO2是利用了氧化还原反应(×)(2)在空气中FeSO4溶液由绿色变黄色,说明铁元素由+2价变为+3价(√)(3)用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),反应中没有元素化合价的变化(√)(4)(2020·全国Ⅰ卷)NaClO通过氧化灭活病毒(√)(5)制备ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4eq\o(,\s\up17(△))2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,1molKClO3参加反应有1mol电子转移(√)(6)在离子反应5H2C2O4+2MnOeq\o\al(-,4)+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O中,H2C2O4作为还原剂(√)(7)离子反应:Mn2++S2Oeq\o\al(2-,8)+H2O→MnOeq\o\al(-,4)+SOeq\o\al(2-,4)+H+,氧化性比较:S2Oeq\o\al(2-,8)>MnOeq\o\al(-,4)(√)(8)(2021·江苏适应性)离子反应2BHeq\o\al(-,4)+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑中,Fe2+和H2O都是氧化剂(√)(9)(2020·全国Ⅰ卷)除去SO2中少量的H2S,可将混合气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶(×)[及时巩固]下列工业生产的过程未涉及氧化还原反应的是(D)A.粗铜精炼 B.海水提镁C.工业制铝 D.海水制粗盐【解析】蒸发溶剂浓缩海水,结晶得到粗盐,整个过程没有化合价改变,不涉及氧化还原反应,D正确。(2022·广东高三联考)已知锰的氧化物与硝酸可发生如下反应,反应Ⅰ:Mn2O3+2HNO3(稀)=Mn(NO3)2+MnO2+H2O,反应Ⅱ:MnO+2HNO3(浓)=MnO2+2NO2↑+H2O。则下列推断正确的是(D)A.由反应Ⅰ可知,与MnO2相比Mn2O3与浓盐酸反应制备氯气的条件更苛刻B.由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀)>MnO2C.MnO可以与稀硝酸发生反应:3MnO+2HNO3(稀)=3MnO2+2NO↑+H2OD.将Mn3O4看作MnO·Mn2O3,可发生反应:Mn3O4+4HNO3(稀)=2Mn(NO3)2+MnO2+2H2O【解析】由反应Ⅰ可知Mn2O3的氧化性大于MnO2,则Mn2O3与浓盐酸反应制备氯气的条件更容易,A错误;反应Ⅰ为锰元素自身的歧化反应,稀硝酸并未将Mn2+氧化为MnO2,故说明稀硝酸氧化性小于MnO2,反应Ⅱ中浓硝酸将MnO氧化为MnO2,说明浓硝酸氧化性大于MnO2,B错误;由反应Ⅰ可知稀硝酸不能将+2价Mn元素氧化为MnO2,C错误。考点2氧化还原反应的重要规律知识梳理常见氧化剂和还原剂1.常见氧化剂氧化剂X2(卤素)O2浓硫酸HNO3KMnO4(H+)、MnO2Fe3+K2Cr2O7(H+)KClO3、ClO-H2O2对应还原产物X-H2O或OH-SO2NO或NO2Mn2+Fe2+Cr3+Cl-或Cl2H2O2.常见还原剂还原剂M(金属):Na、Mg等I-(HI)S2-(H2S)H2CO、C、H2C2O4Fe2+NH3N2H4SO2、SOeq\o\al(2-,3)H2O2对应氧化产物Mn+I2SH+或H2OCO2Fe3+N2或NON2或NOSOeq\o\al(2-,4)O2氧化还原的重要规律守恒规律在氧化还原反应中,元素的化合价有升必有降,化合价升降总数一定相等,电子得失总数一定相等强弱规律(1)在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。如根据反应K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O可判断:氧化性:K2Cr2O7>Cl2,还原性:HCl>CrCl3(2)在浓度相差不大的溶液中,同时含几种还原剂时,若加入一种氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用,也叫反应的先后规律。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应价态规律一般元素处于最高价态,具有氧化性;元素处于最低价态,具有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性说明:Fe2+、SOeq\o\al(2-,3)、SO2主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性歧化反应:“中间价→高价+低价”(如氯、硫、氮和磷元素等)价态规律Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Na2O2+2H2O=__4NaOH+O2↑__2Na2O2+2CO2=__2Na2CO3+O2__2H2O2eq\o(,\s\up17(MnO2))2H2O+O2↑3NO2+H2O=__2HNO3+NO__2NO2+2NaOH=__NaNO3+NaNO2+H2O__3Br2+3COeq\o\al(2-,3)=__5Br-+BrOeq\o\al(-,3)+3CO2↑__S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+=__S↓+SO2↑+H2O__归中反应:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化“高价+低价→中间价”Fe+2Fe3+=3Fe2+2H2S+SO2=3S↓+2H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2OBrOeq\o\al(-,3)+5Br-+6H+=3Br2+3H2ONO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O4xNH3+6NOxeq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do5(△))(2x+3)N2+6xH2O影响氧化性或还原性强弱的其他因素1.浓度:一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强,如氧化性:浓硫酸>稀硫酸、浓硝酸>稀硝酸;还原性:浓盐酸>稀盐酸。2.温度:许多氧化还原反应是在加热条件下进行的,一般升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。3.溶液的酸碱性。如:①中性环境中NOeq\o\al(-,3)不显氧化性,酸性环境中NOeq\o\al(-,3)显氧化性。②KMnO4氧化性:酸性>中性>碱性。氧化性和还原性相对强弱的比较1.以元素在周期表中的位置为依据(1)同主族元素,从上到下元素金属性(还原性)增强,非金属性(氧化性)减弱。(2)同周期主族元素,从左向右元素金属性(还原性)减弱,非金属性(氧化性)增强。2.根据金属活动性顺序判断按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其单质的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。3.常见的氧化剂的氧化性顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+常见的还原剂的还原性顺序:S2->SOeq\o\al(2-,3)(或HSOeq\o\al(-,3))>I->Fe2+>Br->Cl-4.根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可根据反应条件要求的高低来进行判断,反应条件要求越低,氧化剂的氧化性越强;若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。如根据2Fe+3Cl2eq\o(,\s\up17(△))2FeCl3、Fe+Seq\o(,\s\up17(△))FeS,可得氧化性:Cl2>S5.物质本身得、失电子数目越多,其对应的氧化性、还原性不一定越强判断氧化性强弱是根据得电子的难易程度而不是多少,如氧化性:Fe3+>S。判断还原性的强弱是根据失电子的难易程度而不是多少,如还原性:Na>Mg。6.根据原电池、电解池的电极反应判断①两种不同的金属构成原电池的两极,一般还原性:负极金属>正极金属。②在电解过程中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳极放电。[常考判断]判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生的反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2Fe2++4H+;②Cr2Oeq\o\al(2-,7)+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则氧化性:Cr2Oeq\o\al(2-,7)>Fe3+>SO2(√)(2)向含淀粉的KIO3酸性溶液中滴加NaHSO3溶液,溶液先变蓝后褪色。发生下列反应:①2IOeq\o\al(-,3)+5HSOeq\o\al(-,3)=I2+5SOeq\o\al(2-,4)+H2O+3H+;②I2+HSOeq\o\al(-,3)=2I-+SOeq\o\al(2-,4)+3H+。则还原性:I->HSOeq\o\al(-,3)>I2(×)(3)用浓硫酸将Se转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应:①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3=4KNO3+Se+2I2+2H2O。则氧化性:H2SO4(浓)>SeO2>I2(√)(4)含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IOeq\o\al(-,3)在一定条件下可发生如图转化。则氧化性:Cl2>IOeq\o\al(-,3)>I2(√)[及时巩固]有下列三个反应:①Cl2+FeI2=FeCl2+I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O下列说法正确的是(A)A.①②③中氧化剂分别是Cl2、Br2、Co2O3B.根据以上反应可以得到氧化性强弱关系:Cl2>Co2O3>Fe3+C.在反应③中生成1molCl2时,有6molHCl被氧化D.根据反应①②一定可以推理得到:Cl2+FeBr2=FeCl2+Br2【解析】①中氧化性:Cl2>I2,②中氧化性:Br2>Fe3+,③中氧化性:Co2O3>Cl2,所以氧化性顺序是Co2O3>Cl2>Fe3+,B错误;在反应③中生成1molCl2时,有6molHCl参加反应,其中2molHCl被氧化,C错误;根据还原性:Br-<Fe2+,Cl2和FeBr2反应时,氯气先氧化Fe2+,再氧化Br-,D错误。(2023·广州一模)下列实验对应的现象和结论都正确的是(D)选项实验现象结论A向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液紫红色褪去食品脱氧剂样品中含Fe2+B向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成红色Fe2+既有氧化性又有还原性C向FeCl3溶液加入铜片溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼D向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液溶液变为蓝色氧化性:Fe3+>I2【解析】向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A错误;向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2后溶液变成红色,说明Fe2+有还原性,B错误;向FeCl3溶液加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,溶液变蓝,无黑色固体出现,FeCl3的氧化性大于CuCl2,C错误;向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,则溶液变为蓝色,氧化性:Fe3+>I2,D正确。H2O2及O3的性质1.H2O2(1)强氧化性2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OH2O2+SO2=H2SO4H2O2+H2S=S↓+2H2OH2O2+2I-+2H+=I2+2H2O(2)弱还原性5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O(3)不稳定性2H2O2eq\o(,\s\up17(△))2H2O+O2↑2.O3(1)O3的产生:3O2eq\o(,\s\up17(放电))2O3。(2)化学性质①强氧化性:2Ag+O3=Ag2O+O2(Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化)PbS+4O3=PbSO4+4O2SO2+O3=SO3+O2O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2(O3能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝)②不稳定性:2O3eq\o(,\s\up17(一定条件))3O2。(3)用途:O3杀菌能力强且不影响水质,可用于饮用水的消毒。考点3氧化还原反应化学(或离子)方程式的配平知识梳理氧化还原反应的配平步骤氧化还原反应方程式配平的依据是得失电子守恒,配平的步骤如下:例1配平下列反应:(1)KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O[分析]①首先标出变化元素的化合价,确定氧化剂与还原剂的化学计量数:②再用观察法配平得:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O(2)Cl2+KOHeq\o(→,\s\up17(△))________________[分析]3Cl2+6KOHeq\o(,\s\up17(△))5KCl+KClO3+3H2O[及时巩固]配平下列反应的化学(或离子)方程式:(1)eq\x()MnOeq\o\al(-,4)+eq\x()Mn2++eq\x()H2O——eq\x()MnO2↓+eq\x()H+(2)eq\x()Cu2S+eq\x()HNO3——eq\x()NO↑+eq\x()Cu(NO3)2+eq\x()H2SO4+eq\x()H2O(3)eq\x()Mn2++eq\x()ClOeq\o\al(-,3)+eq\x()H2O——eq\x()MnO2↓+eq\x()Cl2↑+eq\x()______(4)eq\x()P4+eq\x()KOH+eq\x()H2O——eq\x()K3PO4+eq\x()PH3↑(5)eq\x()C2H5OH+eq\x()KMnO4+eq\x()H2SO4——eq\x()K2SO4+eq\x()MnSO4+eq\x()CO2↑+eq\x()H2O【答案】(1)23254(2)32210638(3)524518H+(4)29335(5)512186121033产物的预测1.KMnO4在不同条件下的还原产物:Mn2+(酸性条件下)、MnO2(中性条件下)、MnOeq\o\al(2-,4)(碱性条件下)。2.K2Cr2O7在酸性条件下的还原产物:Cr3+。3.硝酸作为氧化剂时,一般浓硝酸反应生成NO2,稀硝酸反应生成NO。例2预测产物并配平:(1)C6H12O6+K2Cr2O7+H2SO4→____________________[分析]有机物参与的氧化还原反应化学方程式的配平中,一般有机物中的H元素显+1价,O元素显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。C6H12O6+4K2Cr2O7+16H2SO4=4K2SO4+4Cr2(SO4)3+6CO2↑+22H2O(2)FeSO4+KMnO4+H2SO4→________①先根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质:10FeSO4+2KMnO4→2MnSO4+5Fe2(SO4)3②再根据原子守恒,写出缺项并配平:10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Fe2(SO4)3[及时巩固]请写出下列反应的离子方程式。(1)铜与浓硝酸反应:。(2)铜与稀硝酸反应:。(3)FeO与稀硝酸反应:。(4)Fe与稀硝酸溶液反应①Fe过量:;②稀硝酸过量:。【答案】(1)Cu+4H++2NOeq\o\al(-,3)=Cu2++2NO2↑+2H2O(2)3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O(3)3FeO+10H++NOeq\o\al(

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