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高一化学必修一复习专题
专题1 例析鉴别物质的三种类型
◆典型问题1 不用试剂的鉴别
例1 下列各组溶液,不加其它试剂不能鉴别的一组是( )
A、Na2CO3 HCl CuSO4 NaNO3 B、K2CO3 H2SO4 HNO3 BaCl2
C、HCl AgNO3 HNO3 NaCI D、NaOH FeCl3 MgCl2 BaCl2
【方法归纳】不用任何试剂的鉴别题解题思路:
①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
③若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合,记录混合后的反应现象,分析确定。
④若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。
◆典型问题2 只用一种试剂鉴别
例2 下列各组物质中,只用一种试剂就可以鉴别的是( )
①AgNO3、NaOH、HCl ②NaOH、HNO3、NaCl ③Ba(NO3)2、KCl、CH3COOH
A.①②③ B.①③ C.① D.②③
【方法归纳】①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别。 ②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或呈酸性溶液作试剂。
◆典型问题3 任选试剂鉴别
例3 现有下列五种物质的溶液:HCl、H2SO4、NaCl、Ba(OH)2、NaOH,如何将它们区别开来?【思路】任选试剂鉴别多种物质时一般是先加一种试剂根据现象不同将多种物质分组,然后再分别鉴别出每组内的物质。
【规律总结)】此类题目不限所加试剂的种类,可用多种解法,题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案,其要求是操作步骤简单,试剂选用最少,现象最明显。简答叙述时的一般步骤:取少量样品→加入某种试剂→加热、振荡等操作→根据现象→得出结论。
〓自我检测〓
1 不用任何试剂鉴别下列五种物质的溶液:①NaOH ②MgSO4 ③Ba(NO3)2 ④Cu(NO3)2 ⑤KNO3被鉴别出来的正确顺序是( ) A、⑤④③②① B、④③①②⑤ C、④①②③⑤ D、②③①④⑤
2 有标号为A、B、C、D、E、F的六瓶溶液,只知它们分别是碳酸钠溶液、硝酸银溶液、稀盐酸、硝酸钠溶液、硝酸钙溶液、氯化钡溶液。若将它们按下表各以少量两两混合,实验现象如下:
实验
A+B
A+F
B+E
B+F
C+E
现象
沉淀
沉淀
气体
无
无
试推断(填写化学式):D是_________;E是____________。
3. 下列各组中固体物质只借助于水就可以鉴别的是( )
A、CaCO3、Na2CO3、BaCO3 B、BaSO4、NaCl、K2SO4
C、CuSO4、NaOH、KCl D、NaCl、AgNO3、KNO3
4. 只用一种试剂能区别Na2SO4、AgNO3和Na2CO3三种溶液,这种试剂是( )
A、BaCl2溶液 B、KOH溶液 C、NaNO3溶液 D、稀盐酸
5. 实验室有失去标签的盐酸、碳酸钠、硫酸、氢氧化钾和硝酸钾五种溶液。为把他们区别开来,所加试剂及先后顺序合理的一组是 ( )
A、氯化钡溶液、稀硝酸、石蕊试液 B、稀硝酸、石蕊试液、硝酸银溶液
C、石蕊试液、稀硝酸、硝酸银溶液 D、稀硝酸、酚酞试液、硝酸银溶液
专题2 解读除杂的化学方法
化学方法除杂应遵循的原则:①被提纯物质的应尽量不要减少;②不得引入新的杂质;③要易于分离、复原;④为使杂质尽可能除去需要加入过量的试剂;⑤在多步分离过程中,后加的试剂能把前面所加过量的试剂除去。 除杂的主要化学方法有:增加法、溶解与吸收法。
◆典型问题1 增加法除杂
例1 下列除杂质的方法不可行的是( )·
A、通过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的少量SO2 B、通过NaOH溶液除去CO2中的HCl气体
C、用铁除去氯化亚铁中少量的氯化铜 D、用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
【方法归纳】增加法除杂即把杂质转化成被提纯的目标物质。如CO2(CO):通过热的CuO;CO2(SO2、HCl):通过NaHCO3溶液;NaNO3(NaCl):加AgNO3溶液;NaHCO3(Na2CO3):通入CO2;NaCl(Na2CO3、NaHCO3):滴加HCl; Na2CO3(NaHCO3):加热。
◆典型问题2 溶解与吸收法除杂
例2 下列物质提纯的方法错误的是( )
A.除去混在Cl2中的HCl:将气体通过饱和食盐水B.除去混在SiO2中的CaO:加入足量盐酸后过滤
C.除去混在KI中少量的I2:加入CCl4后过滤
D.除去酒精中混有的醋酸:向混合液中加入生石灰后蒸馏
【方法归纳】溶解与吸收法除杂是较常用的提纯方法之一,利用被提纯物质与杂质在水、有机溶剂、酸、碱、盐中溶解性差异(这里的溶解包括发生化学反应而与原体系分离),选择不同的试剂溶解吸收除去杂质。①溶于水的物质与不溶于水的物质混在一起时,可加水溶解,过滤,如混在氯化钠中的二氧化硅。
②不溶于酸的物质中混有溶于酸的物质,可加酸溶解过滤。如混在铜中的锌可用盐酸除去;二氧化硅中混有碳酸钙,可先加盐酸后过滤而除去。
③不溶于碱的物质中混有溶于碱的物质,可加碱溶解过滤,如混在镁中的铝可加氢氧化钠后过滤而除去;H2(H2S、SO2、CO2、HCl、H2O),用碱石灰(固体氧化钙与氢氧化钠的混合物)除去;甲烷(乙烯):溴水;乙烯(CO2、SO2):NaOH溶液。
④特殊除杂:除去CO、氢气杂质选用灼热的氧化铜;除去氧气通过灼热的铜网。
⑤另外气液混合体系:氢氧化钠溶液中溶解氧、氯化钠溶液中盐酸,除去杂质的方法是加热,运用溶解的逆向思维方法。
〓自我检测〓
1. 工业上制备纯净的氯化锌时,将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸,为了除去杂质需调节溶液的pH值到4,应加入试剂是 A.氢氧化钠 B.氨水 C.氧化锌 D.氯化锌
2. 提纯下列物质(括号中为杂质),所用试剂和方法正确的是( )
A、H2SO4(HCl):AgNO3溶液、过滤 B、KNO3(K2SO4):Ba(NO3)2溶液、过滤
C、Cu(CuO):盐酸、过滤 D、CaCO3(CaO):水、过滤
3. 某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-等三种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将三种阴离子依次分离出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液
A、①②④②③ B、④②①②③ C、①②③②④ D、④②③②①
4.某自主实验小组设计并完成实验:除去KNO3中混有的杂质K2SO4、KOH。请你填空完成方案。
第一步,加入足量 至不再产生沉淀,目的是保证除尽SO42-离子
第二步,加入足量 至不再产生沉淀,目的是保证除尽上步引入的多余Ba2+离子
第三步,加入足量稀硝酸至不再产生气体,目的是 。
5.某研究性学习小组,拟通过实验除去NaCl晶体中混有的少量Na2SO4和NH4HCO3杂质,得到纯净的NaCl晶体。请填写表中空格。
序号
实验步骤
实验目的
证明达到实验目的的操作和现象
①
加热
除去NH4HCO3
加热、冷却、称量至固体质量恒定
②
将①所得固体溶于水,加入BaCl2溶液,过滤
③
除去Ba2+离子
④
向③的滤液中加入过量稀盐酸,加热近沸
⑤
获得NaCl晶体
专题3 阿伏加德罗定律及推论的运用
◆典型问题1 比较物理量的大小
例1在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
A、甲的分子数比乙的分子数多 B、甲的物质的量比乙的物质的量少
C、甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D、甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
【方法归纳】由阿伏加德罗定律可以导出五条推论:
⑴同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子数之比:V1:V2=n1:n2=N1:N2
⑵同温同压下,气体的密度比等于其相对分子质量之比:ρ1:ρ2=M1:M2
⑶同温同压下,同体积的气体质量比等于密度之比,等于相对分子质量之比:
m1:m2=ρ1:ρ2=M1:M2
⑷同温同压下,同质量气体的体积比与相对分子质量成反比:V1:V2=M2:M1
⑸同温同容下,气体的压强比等于物质的量比:P1:P2=n1:n2
◆典型问题2 推断气体的化学式
例2 氯气和二氧化氮气体在室温下可以化合生成一种新的气态化合物A,为了测定A的组成进行以下实验,取Cl2、NO2混合气总体积5L,测定反应后所得气体体积随Cl2在原混合气体中所占体积分数x的变化而变化的规律。实验测知当Cl2所占体积分数为0.2或0.6时,反应后的总体积均为4L。
⑴通过分析和计算求得化合物A的化学式为____________,
发生反应的化学方程式__________________________。
⑵试讨论当x的取值范围不同时,反应后总体积V随x变化的函数关系。
【方法归纳】利用阿伏加德罗定律及其推论来推断气态反应物或生成物的化学式的步骤可以总结如下:
①利用阿伏加德罗定律及其推论,先将题干中的物理量转化为物质的量;
②依反应物、生成物的物质的量推出分子个数比;
③根据质量守恒定律配平反应方程式,得出所求物质的化学式;
④代入化学方程式进行验证。
〓自我检测〓
1 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是 ( ) A、两种气体的压强相等 B、O2比O3的质量小
C、两种气体的分子数目相等 D、两种气体的氧原子数目相等
2 在一个密闭容器中盛有11gX气体(X的摩尔质量为44g/mol,气体稳定不分解)时,压强为1×104Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104Pa,这时容器内气体X的分子数约为 A、3.3×1025 B、3.3×1024 C、7.5×1023 D、7.5×1022
3. 常温常压下,某容器真空时质量为201.0g,当它盛满甲烷时质量为203.4g,而盛满某气体Y时质量为205.5g,则Y气体可能是 A、O2 B、N2 C、C2H6 D、NO
4. 在120℃(硫是液态)时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2==2H2O+2S B.2H2S+3O2==2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2==2H2O+2CO2 D.C4H8+6O2==4H2O+4CO2
⑴若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是____________;符合关系式d前=d后和p前=p后的是__________________(请填写反应的代号)。
⑵若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是________;符合d前>d后和V前>V后的是__________(请填写反应的代号)。
5. 常温常压下,有CO和H2的混合气12L,将它再和12LO2混合后,使其完全燃烧,恢复到起始温度和压强。请根据下列数据,求混合气体中V(CO):V(H2)的值。
(1)若燃烧后气体体积为12L,则原V(CO):V(H2)为若干?
(2)若燃烧后气体体积为aL,则原V(CO):V(H2)为若干?
(3)若燃烧后气体体积为aL,则a的取值范围是多少?
专题4 物质的量简单计算点点通
◆典型问题1 物质的量与溶液的电中性
例1在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,若K+为0.8mol,Cl-为1.3mol,Mg2+为0.5mol,则SO42—的物质的量为 A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol
◆典型问题2 混合气体的平均摩尔质量计算
例2 在150℃时,(NH4)2CO3分解的方程式为:(NH4)2CO3 2NH3↑+H2O↑+CO2↑
若完全分解,产生的气态混合物的平均相对分子质量是
A.192 B.96 C.24 D.20
【方法归纳】平均摩尔质量的求算方法:
①已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量n(混):(混)=
②已知标准状况下混合气体的密度(混):(混)=22.4(混)
③已知同温同压下混合气体的密度(混)是一种简单气体A的密度(A)的倍数D:(混)=D×M(A)
④已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数:(混)=M1×a%+M2×b%+M3×c%+……
〓自我检测〓
1 某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO42- 四种离子,已知前三种离子的个数比为3∶2∶1,则溶液中Al3+和 SO42-的离子个数比为 A、1∶2 B、1∶4 C、3∶4 D、3∶2
2 有BaCl2和NaCl的混合溶液a L,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-离子完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)/mol·L-1为( )
A. (y-2x)/a B. (y-x)/a C. (2y-2x)/a D. (2y-4x)/a
3. 今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-现取三份溶液进行如下实验:
(1)第一份加入溶液AgNO3产生沉淀
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol NH3
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤后、干燥后,沉淀质量为2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是( )
A、K+一定存在 B、100mL溶液中含有0.01mol CO32-
C、Cl-可能存在 D、Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
4. 已知CO和CO2的混合气体质量为14.4 g,在标准状况下体积为8.96 L,求:
(1)该混和气体的平均摩尔质量: __________。(2)CO的体积分数:_____________________。
(3)将气体全部燃烧成CO2,还需________克O2。
专题5 聚焦胶体的聚沉
◆典型问题1 考查能否使胶体聚沉
例1 已知氢氧化铁胶体在电泳时,其胶粒向电源负极移动;硅酸胶体在电泳时,其胶粒向电源正极移动。现对某种胶体做电泳实验,发现它的胶粒向电源负极移动,在这种胶体中加入下列物质:①蔗糖溶液 ②硫酸镁溶液 ③硅酸胶体 ④氢氧化铁胶体,不会发生聚沉的是( )
A.①③ B.③④ C.②③ D.①④
【方法归纳】使胶体聚沉的主要方法有:①加热;②加入电解质;③加入与胶体粒子带相反电荷的胶体。使不带电的胶体粒子聚沉,则可以加入絮凝剂,如聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂,增稠剂。
◆典型问题2 考查电解质的聚沉能力
例2 (1)向胶体中加入电解质能使胶体凝聚。使一定量的胶体在一定时间内开始凝聚所需电解质的浓度(mmol·L-1),称作“聚沉值”,电解质的“聚沉值”越小,则表示其凝聚能力
(填“越小”、“越大”)。实验证明:聚能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚能力越强。则向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其“聚沉值”最小的为 。
①NaCl ②FeCl3 ③K2SO4 ④Na3PO4
(2)为了把粘土溶胶(粘土胶体微粒带负电荷)变成较洁净的水,加入等物质的量下列电解质时;效果最明显的是 ,原因是 。
A. BaCl2 B. Al2(SO4)3 C. KCl D. CuSO4
1 微波是一种高频电磁振荡,“微波炉”就是利用高频电磁振荡使食品中分子也产生振荡而发热;现代医学上使用微波手术刀进行外科手术,其好处主要是使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。下列关于其作用原理的说法正确的是( )
A. 微波电流迅速中和血液胶粒所带的电荷而聚沉 B. 微波使局部血液受热而使血液胶体聚沉
C. 微波电流通过金属手术刀时产生高温而使血液聚沉 D. 以上说法都正确
2 已知胶体遇到酸、碱、盐的溶液均可沉淀。将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是( )
A. 2 mol·L-1H2SO4溶液 B. 2 mol·L-1NaOH溶液 C. 2 mol·L-1MgSO4溶液
D. 硅酸溶胶(已知硅酸溶胶粒子带负电)
3. 下列现象或用途与胶体的聚沉性质无关的是( )
A. 将盐卤或石膏加入豆浆,制成豆腐 B. 一枝钢笔使用两种不同型号的蓝黑墨水,易出现堵塞
C. 向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色沉淀
D. 当表皮划破时可用FeCl3溶液应急止血
4. 某胶体遇盐卤(MgCl2·6H2O)或石膏易发生聚沉,而与食盐水或Na2SO4溶液相遇聚沉的效果就差一些。下列有关说法正确的是 ( )
①该胶体中胶体粒子大小约为10-9cm~10-7cm②电泳时,该胶体粒子向阴极方向移动③该胶体遇BaCl2溶液或Fe(OH)3胶体可发生聚沉④Na+使此胶体聚沉的效果不如Ca2+、Mg2+
A.①② B.③④ C.②③ D. ①④
专题6 离子能否共存的判断
判断离子能否大量共存实际上就是判断离子之间能否反应,只要离子间相互反应,那么就不能大量共存,离子在溶液中的反应往往是能够生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原反应等。
考查离子大量共存的题型主要是离子共存和离子检验。
◆典型问题1 选择题考查离子共存
例1 下列各组离子,在溶液中一定能大量共存的是
A. 使酚酞变红的溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B. 使紫色石蕊变红的溶液:Fe2+、Mg2+、Cl-、NO3-
C. pH=12的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D. 碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+
(1)要特别注意隐含条件:①由水电离的c(H+) = 1×10-14 mol·L-1的溶液、放入铝片能放出H2的溶液等,其隐含的条件是:该溶液既可能为酸性也可能为碱性;②使pH试纸变红的溶液呈酸性;使pH试纸变蓝的溶液呈碱性;③在酸性溶液中,隐含的条件是一些离子的氧化性增强,能氧化一些还原性离子。例如Fe2+、I-与NO3-在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件,NO3-的氧化能力大大增强,能把这些还原性离子氧化。 (2)要特别注意题干的限制条件,如“一定能”、“可能”、“一定不能”、“无色”、“碱性”、“因发生氧化还原反应”等。
◆典型问题2 离子鉴别与检验
例2 某溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Mg2+、Ag+、OH-、SO42-、CO32-中的某几种,现用该溶液做以下实验:①取此溶液少许,加入足量盐酸无明显现象;②另取少许加入足量浓氢氧化钠溶液,有白色沉淀生成;③将②中沉淀过滤,取滤液微热,有无色刺激性气味气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由此推断,该溶液中肯定有 离子,肯定无 离子。
〓自我检测〓 1 下列各组离子,在强碱性溶液中能大量共存的离子组是
A. Cl-、Fe3+、I-、S2- B. K+、Na+、NH4+、Ba2+
C. Cl-、Br-、CO32-、S2- D. HCO3-、SO42-、SO32-、NO3-
2 在溶液中下列离子能够大量共存的是
A. 无色溶液中:Na+、Cl-、NO3-、Fe2+
B. pH=0的溶液中:Fe2+、Cl-、NO3-、HCO3-
C. 含MnO4-的溶液中:Fe3+、NO3-、Mg2+、SO42-
D. 与Al反应能产生H2的溶液中:Mg2+、NO3-、Cl-、K+
3. 某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①加浓KOH溶液加热产生有刺激性气味的气体,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是 ( ) A. Na+ B.SO42- C. Ba2+ D.NH4+
4. 某无色溶液中可能含有Na+、Ba2+、Cl—、MnO4—、Br—、CO32—等离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量:
⑴用pH试纸检验,溶液的pH大于7;⑵向溶液中加氯水,再加入CCl4振荡,静置,CCl4层呈橙红色;⑶向所得溶液中加AgNO3和稀HNO3,有白色沉淀生成。
该溶液中一定存在的离子有 ,还不能确定需检验的离子有 。
5. 一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、Na+、Ba2+、Al3+、Cl—、I—、NO3—、CO32—、SO42—离子,取该溶液进行以下实验:(1)取pH试纸检验,溶液呈酸性。(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫色。(3)另取部分溶液逐渐加入少量NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生。(4)取上述部分碱液加碳酸钠溶液,有白色沉淀产生。(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,根据上述实验事实确定:①该溶液中肯定存在的离子是_________; ②肯定不存在的离子是_________;
③还不能确定是否存在的离子是__________________________________。
专题7 正确书写与量有关的离子方程式
本专题主要探讨三类与量有关的离子反应的离子方程式书写:分段进行的连续离子反应、连环进行的平行离子反应、先后进行的竞争离子反应。
◆典型问题1 分段进行的连续离子反应
例1 下列离子方程式中,错误的是( )
A、少量CO2通入澄清石灰水中:Ca2++2OH—+CO2=CaCO3↓+H2O
B、过量CO2通入氢氧化钠溶液中:OH—+CO2=HCO3—
C、少量H2S通入NaOH溶液中:H2S+2OH—=S2-+2H2O
D、少量盐酸滴加到Na2CO3溶液中:2H++CO32—=CO2↑+H2O
【规律总结】分段进行的连续反应
(1)有的复分解反应生成了两性氢氧化物,该产物可进一步与强酸或强碱反应生成新盐,如Al3+与少量NaOH反应生成Al(OH)3,与足量NaOH反应生成AlO2—。
(2)多元弱酸(或酸性氧化物)与碱溶液反应,前者不足时生成正盐,过量时则正盐转化为酸式盐。多元弱酸的正盐与酸反应,H+不足时生成酸式盐,H+足量时则生成弱酸。
◆典型问题2 连环进行的平行离子反应
例2 写出少量Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式 ;写出足量Ba(OH)2与少量NaHCO3溶液反应的离子方程式 。
【方法归纳】①书写与量有关的酸式盐与碱反应的离子方程式的方法一般是定1法,即量少的反应物定为1mol,据反应的需要确定量多的离子前面的系数。
②不足量的某反应物完全参与反应,在离子方程式中阴、阳离子的计量数之比应符合原化合物中的组成之比。
◆典型问题3 先后进行的竞争离子反应
例3 写出下列反应的离子方程式
(1)FeBr2溶液与少量的Cl2反应 ,
(2)FeBr2溶液与过量的Cl2反应 。
【思路】两种反应物的阴、阳离子之间发生的反应若存在着竞争关系,则按强者先行的原则依次反应。
【规律总结)】先后进行的竞争反应
(1)溶液中进行的复分解反应(非氧化还原的离子反应)总是趋向于离子浓度减小的方向进行。当有生成两种弱电解质的可能,总是首先生成更弱的电解质(遵循强制弱规律)。若为沉淀反应,则首先生成溶解度更小(更难溶,离子浓度更小)的沉淀产物,如往含有Al3+、H+、NH4+的溶液中滴加NaOH溶液中,依次生成H2O、Al(OH)3、NH3·H2O;
(2)当反应物的阴、阳离子的氧化还原能力不同时,强先弱后,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或还原性)弱的后发生反应。如把Cl2通入FeBr2和FeI2的混合溶液中,按还原性顺序反应,即I->Fe2+>Br-。
〓自我检测〓
1 下列离子方程式表达正确的是( )
A.Fe(OH)3溶于氢碘酸中:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
B.碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应:HCO+Ca2++OH—=CaCO3↓+H2O
C.硫酸亚铁溶液中加入酸化的双氧水:Fe2++2H++H2O2=Fe3++2H2O
D.向NaAlO2溶液中通入少量CO2:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
2 写出下列反应的离子反应方程式:
(1)少量SO2通入Ca(OH)2溶液:_____________________________________________________
(2)足量CO2通入Ba(OH)2溶液:_____________________________________________________
(3)Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应:______________________________________________________
(4)向NaHSO4 溶液滴加Ba(OH)2溶液至中性___________________________________________
(5)过量的锌与氯化铁溶液:_______________________________________________________
(6) 含1molFeBr2的溶液中通入1mol氯气_____________________________________
(7)在硫酸铝铵〔NH4Al(SO4)2〕溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至刚好出现沉淀的总物质的量为最大值时的离子方程式(用一个式子表示):______________________________。
专题8 氧化性、还原性强弱的判断
氧化还原反应是高中化学学习的一种非常重要的反应类型,氧化性、还原性的判断是氧化还原反应应用的一个重要方面。氧化性、还原性的强弱主要取决于物质得失电子的强弱,与得失电子的数目无关。
本专题主要探究氧化性、还原性强弱的判断及其应用。
◆典型问题1 氧化性还原性强弱的判断
例1根据以下实验事实,判断四种微粒在酸性条件下,氧化性由强到弱的顺序是( )
①向FeCl3溶液中滴加KI溶液,再加入CCl4振荡,CCl4层呈紫红色 ②向FeCl2溶液中加入氯水,再加足量氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀 ③向KMnO4溶液中加入浓盐酸后,振荡后紫色褪去
A.I2>Cl2>Fe3+>MnO B.MnO>Cl2>Fe3+>I2
C.Cl2>I2>Fe3+>MnO D.Fe3+>MnO>Cl2>I2
【方法归纳】氧化性、还原性强弱的判断规律
1.根据元素的价态高低判断:对于同一种元素,一般是价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+,S(+6)>S(+4)>S(0),特例:HClO>HClO2>HClO3>HClO4(氧化性)。
2.依据元素周期表判断:①同主族元素从上到下形成单质的还原性增强,氧化性减弱;②同周期元素,从左向右元素形成的单质还原性减弱,氧化性增强。
3.根据氧化还原反应方程式判断:在自发的“氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物”中,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。
4.依据物质的活动性顺序判断:①按金属活动性顺序,排在前面的金属元素原子的还原性强,排在后面的金属元素阳离子的氧化性强。如:还原性Na>Mg>Al,氧化性Cu2+>H+>Zn2+;②非金属按F、O、Cl、Br、I、S的顺序从左向右氧化性减弱,其阴离子按F—、O2—、Cl—、Br—、I—、S2—还原性逐渐增强。
5.根据反应条件判断:一般来说与同一还原剂(或氧化剂)反应时,要求反应条件简单的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强。
6.其它:根据反应的剧烈程度判断、根据氧化或还原的程度判断、根据电化学原理判断、根据微粒得失电子放出(或吸收)的能量判断。
◆典型问题2氧化性还原性强弱的应用
例2 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I—=2Fe2++I2
【规律总结】氧化性还原性强弱的应用
1、判断给定的反应能否发生:自发进行的氧化还原反应,总是由强氧化性的物质与强还原性的物质反应生成弱氧化性的物质和弱还原性的物质。
2、判断离子参加反应的先后顺序:如还原性强弱:I—>Fe2+>Br—,Cl2通入FeBr2溶液中,先与Fe2+应;Cl2通入FeI2溶液中,Cl2先与I—反应。
3、判断离子存在的可能性:如往可能含有Na+、I—、SO32—离子中几种的溶液中,滴加少量溴水,振荡后溶液仍为无色,由于还原性I—>SO32—,所以溴水先氧化SO32—,可能没有与I—反应,所以上述现象证明肯定含有SO32—,可能有I—。
〓自我检测〓
1 已知在酸性条件下有以下反应关系:①KBrO3能将KI氧化成I2和KIO3,其本身被还原为Br2;②Br2能将I-氧化为I2;③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,其本身被还原为I2。则氧化剂氧化能力由强到弱的顺序______________。
2 有下列三个反应:①Cl2+FeI2===FeCl2+I2 ②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是( )
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2
D.在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时,2 mol HCl被氧化
3. 根据表中信息,判断下列叙述中正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
/
Cl-
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
Mn2+
③
KClO3
浓盐酸
/
Cl2
A.表中①组反应可能有一种或两种元素被氧化
B.氧化性强弱比较:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2
C.表中②组反应的离子方程式是2MnO+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O
D.表中③组反应的还原产物是KCl,电子转移数目是6e-
4. 常温下,在溶液中可发生以下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O; ②2M2++R2===2M3++2R-;
③2R-+Z2===R2+2Z-。 由此判断下列说法错误的是( )
A.氧化性强弱顺序为:XO<Z2<R2<M3+ B.还原性强弱顺序为:X2+<Z-<R-<M2+
C.Z元素在反应①中被氧化,在③中被还原 D.常温下可发生反应2M2++Z2===2M3++2Z-
5. 已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉液
请写出实验步骤、现象及结论。_____________ 。
专题9 盘点氧化还原的简单计算
氧化还原的简单计算的关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,列出守恒关系式求解。得失电子守恒法常用于判断氧化产物或还原产物的化合价或化学式、判断氧化产物和还原产物的物质的量之比及得失电子数的相关计算。
氧化还原计算的主要类型有:求氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的物质的量之比或质量比及转移电子数、通过计算确定元素的化合价或氧化产物、还原产物的组成。
◆典型问题1 求物质的量比及转移电子数
例1工业上制备二氧化氯(ClO2)的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应,其反应的化学方程式为:CH3OH+NaClO3+H2SO4→ClO2↑+CO2↑+Na2SO4+H2O(未配平),则下列说法正确的是( )
A.甲醇是氧化剂 B.通过反应可判断NaClO3的氧化性强于Na2SO4
C.还原产物和氧化产物的物质的量之比为6∶1 D.生成1 mol CO2时转移电子的物质的量为4 mol
【方法规范】计算元素化合价的常用方法
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