專題四:化學鍵和晶體結(jié)構(gòu)
班級 姓名 學號
專題目標:1、掌握三種化學鍵概念、實質(zhì),了解鍵的極性
2、掌握各類晶體的物理性質(zhì),構(gòu)成晶體的基本粒子及相互作用,能判斷常見物質(zhì)的晶體類型。
[經(jīng)典題型]
[題型一]化學鍵類型、分子極性和晶體類型的判斷
[ 例1 ]4.下列各組物質(zhì)的晶體中,化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是 [ ]
(A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl
[點撥]首先根據(jù)化學鍵、晶體結(jié)構(gòu)等判斷出各自晶體類型。A都是極性共價鍵,但晶體類型不同,選項B均是含極性鍵的分子晶體,符合題意。C NaCl為離子晶體,HCl為分子晶體
D中CCl4極性共價鍵,KCl離子鍵,晶體類型也不同。
規(guī)律總結(jié) 1、含離子鍵的化合物可形成離子晶體
2、含共價鍵的單質(zhì)、化合物多數(shù)形成分子晶體,少數(shù)形成原子晶體如金剛石、晶體硅、二氧化硅等。
3、金屬一般可形成金屬晶體
[例2]、.關(guān)于化學鍵的下列敘述中,正確的是( ).
(A)離子化合物可能含共價鍵 (B)共價化合物可能含離子鍵
(C)離子化合物中只含離子鍵 (D)共價化合物中不含離子鍵
[點撥]化合物只要含離子鍵就為離子化合物。共價化合物中一定不含離子鍵,而離子化合物中還可能含共價鍵。答案 A、D
[鞏固]下列敘述正確的是
A. P4和NO2都是共價化合物
B. CCl4和NH3都是以極性鍵結(jié)合的極性分子
C. 在CaO和SiO2晶體中,都不存在單個小分子
D. 甲烷的結(jié)構(gòu)式: ,是對稱的平面結(jié)構(gòu),所以是非極性分子
答案:C
題型二:各類晶體物理性質(zhì)(如溶沸點、硬度)比較
[例3]下列各組物質(zhì)中,按熔點由低到高排列正確的是( )
A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO
[點撥]物質(zhì)的熔點一般與其晶體類型有關(guān),原子晶體最高,離子晶體(金屬晶體)次之,分子晶體最低,應注意汞常溫液態(tài)選B
[例4]碳化硅(SiC)的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu),其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中,它們的熔點從高到低的順序是
A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③
[解析]由于題給的三種物質(zhì)都屬于原子晶體,而且結(jié)構(gòu)相似都是正四面體形的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以晶體的熔點有微粒間的共價鍵強弱決定,這里共價鍵強弱主要由鍵長決定,可近似地看作是成鍵原子的半徑之和,由于硅的原子半徑大于碳原子,所以鍵的強弱順序為C―C>C―Si>Si―Si,熔點由高到低的順序為金剛石>碳化硅>晶體硅。本題正確答案為A。
[題型三]成鍵原子最外層8電子結(jié)構(gòu)判斷,離子化合物、共價化合物電子式書寫判斷
[例5] 下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是
A、光氣(COCl2) B、六氟化硫
C、二氟化氙 D、三氟化硼
[解析]光氣從結(jié)構(gòu)式可看出各原子最外層都是8電子結(jié)構(gòu),硫最外層6個電子,氙最外層已有8個電子分別形成二氟化物、六氟化物最外層電子數(shù)必超過8,硼最外層3個電子,分別與氟形成3個共價單鍵后,最外層只有6個電子。
[題型四]根據(jù)粒子、晶體的空間結(jié)構(gòu)推斷化學式,將掌握晶體結(jié)構(gòu)知識在新情境下進行應用。
[例6]第28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示,海底有大量的天然氣水合物,可滿足人類 1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體,晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠,每個籠可容納五個CH4分子或1個游離H2O分子。根據(jù)上述信息,完成第1、2題:
(1).下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是
A 兩種都是極性分子 B 兩種都是非極性分子
C CH4是極性分子,H2O是非極性分子 D H2O是極性分子,CH4是非極性分子
(2).若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子,另外2個籠被游離H2O分子填充,則天然氣水合物的平均組成可表示為
ACH4?14H2O B CH4?8H2O C CH4?(23/3)H2O D CH4?6H2O
[點撥]晶體中8個籠只有6個容納CH4分子,另外2個籠被水分子填充,推出8個籠共有6個甲烷分子,46+2=48個水分子。答案(1)D(2)B
[例7]⑴中學化學教材中圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu),它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同,Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10
⑵天然和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷,例如在某氧化鎳晶體中就存在如圖4-4所示的缺陷:一個Ni2+空缺,另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性,但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。
圖4-1
[解析]晶胞中陰、陽離子個數(shù)的確定通常采用“原子分割法”,具體如下:①處于頂點的離子,同時為8個晶胞共有,每個離子有1/8屬于晶胞;②處于棱上的離子,同時為4個晶胞共有,每個離子有1/4屬于晶胞;③處于面上的離子,同時為2個晶胞共有,每個離子有1/2屬于晶胞;④處于內(nèi)部的1個離子,則完全屬于該晶胞,該離子數(shù)目為1。要確定NiO的密度,就應確定單位體積中NiO分子的個數(shù),再結(jié)合NiO的摩爾質(zhì)量求算出該晶體中NiO的質(zhì)量,最后求出密度。本題解答如下:
⑴如圖4-5所示,以立方體作為計算單元,此結(jié)構(gòu)中含有
Ni2+―O2-離子數(shù)為:4×=(個),所以1molNiO晶體中應含有
此結(jié)構(gòu)的數(shù)目為6.02×1023÷=12.04×1023(個),又因一個此結(jié)構(gòu)的體積為(a×10-8cm)3,所以1molNiO的體積應為12.04×1023×(a×10-8cm)3,NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g/mol,所以NiO晶體的密度為
⑵解法一(列方程):設1molNi0.97O中含Ni3+為xmol,Ni2+為ymol,則得
x+y=0.97 (Ni原子個數(shù)守恒)
3x+2y=2 (電荷守恒)
解得x=0.06,y=0.91,故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91
解法二(十字交叉):由化學式Ni0.97O求出Ni的平均化合價為2/0.97,則有
Ni3+ 3 0.06/0.97
2/0.97
Ni2+ 2 0.91/0.97
故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。
[隨堂作業(yè)]
1、1.下列物質(zhì)為固態(tài)時,必定是分子晶體的是
A. 酸性氧化物 B. 非金屬單質(zhì) C. 堿性氧化物 D. 含氧酸
3.下列化學式可表示一個分子的是 ( )
A. SiO2 B. NH4Cl C. CCl4 D. C
4.實現(xiàn)下列變化時,需克服相同類型作用力的是 ( )
A. 二氧化硅和干冰的熔化 B. 液溴和液汞的氣化 C. 食鹽和冰的熔化 D. 純堿和燒堿的熔化
5.能與氫氧化鈉溶液反應的原子晶體是 。ā 。
A、鋁 B、金剛石 C、硅 D、二氧化硅
6.下列各組物質(zhì)各自形成的晶體,均屬于分子晶體的化合物是 。ā 。
A
NH3,HD,C10H8
B PCl3,CO2,H2SO
7 下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是 屬于原子晶體的單質(zhì)是
A 石英 B硫磺 C 干冰 D 食鹽 E 金剛石 F剛玉 G二氧化硅 H干冰
8.由鉀和氧組成的某種離子晶體含鉀的質(zhì)量分數(shù)是78/126,其陰離子只有過氧離子(O22-)和超氧離子(O2-)兩種。在此晶體中,過氧離子和超氧離子的物質(zhì)的量之比為
A
2:1
B 1:
9. 1999年美國《科學》雜志報道:在40GPa高壓下,用激光器加熱到1800K,人們成功制得了原子晶體干冰,下列推斷正確的是
A、原子晶體干冰有很高的熔點、沸點,有很大的硬度
B、原子晶體干冰易氣化,可用作制冷材料
C、原子晶體干冰硬度大,可用作耐磨材料
D、每摩爾原子晶體干冰中含2mol C―O鍵
10.下列敘述中正確的是
A.含有陽離子的晶體不一定是離子晶體 B.分子晶體中一定含有共價鍵
C.原子晶體中一定含有非極性鍵 D.雙原子化合物分子一定是極性分子
11、共價鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力都是構(gòu)成物質(zhì)微粒間的不同相互作用,含有上述中兩種相互作用的晶體是
A、SiO2晶體 B、CCl4晶體 C、NaCl晶體 D、NaOH晶體
12. SF6是一種無色氣體,具有很強的穩(wěn)定性,可用于滅火。SF6的分子結(jié)構(gòu)如上圖所示,呈正八面體型。如果F元素有兩種穩(wěn)定的同位素,則SF6的不同分子種數(shù)為
A、6種 B、7種 C、10種 D、12種
13.按要求回答下列問題
①石墨是層狀晶體,每一層內(nèi),碳原子排列成正六邊形,一個個六邊形排列成平面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果將每對相鄰的碳原子的化學鍵看成一個化學鍵,則石墨晶體的每一層中碳原子數(shù)與C-C化學鍵數(shù)的比是 石墨晶體中C-C鍵的鍵角為 。其中平均每個六邊形所含的C原子數(shù)為 個。
④白磷分子中的鍵角為 ,分子的空間結(jié)構(gòu)為 ,每個P原子與 個P原子結(jié)合成共價鍵。若將1分子白磷中的所有P-P鍵打開并各插入一個氧原子,共可結(jié)合 個氧原子,若每個P原子上的孤對電子再與氧原子配位,就可以得到磷的另一種氧化物 (填分子式)。
⑥晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體。其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角,每個頂角各有一個原子,試觀察圖形回答。這個基本結(jié)構(gòu)單元由_____個硼原子組成,共含有______B-B鍵。
⑦NH3分子的空間結(jié)構(gòu)為 ,它具有堿性是由于分子中存在 ,當結(jié)合H+后形成的NH4+離子的的空間結(jié)構(gòu)為 。分子中N-H鍵的鍵角為 。
⑧晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體。其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角,每個頂角各有一個原子,試觀察圖形回答。這個基本結(jié)構(gòu)單元由_____個硼原子組成,鍵角是______,共含有________個B-B鍵。
14、(1)下圖為固態(tài)CO2的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。通過觀察分析,可得出每個CO2分子周圍與之緊鄰等距的CO2有
個。(2)試判斷:①SiO2,②CO2,③CS2晶體的熔點由高到低排列的順序是 .(填相應物質(zhì)的編號)。 (3)在一定溫度下,用x射線衍射法測干冰晶胞(晶體中最小的重復單位)邊長: a=5.72×10-
,
15.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子,如附圖所示,頂角和面心的原子是鈦原子,棱的中心和體心的原子是碳原子,它的化學式是______。
16.由A族元素A和A族元素B組成的陰離子結(jié)構(gòu)如右圖,所帶電荷x、y、z依次為
A 2,3,4 B 2,3,2
C 5,6,4 D、4,3,2
17.某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X位于立方體的頂點, Y位于立方體的中心,晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角∠XYX的角度為
晶體中每個Y同時吸引著 個X,該晶體化學式為 每個X周圍跟它等距離最近的X有 個。
18、圖4-3是石英晶體平面示意圖,它實際上是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中硅、氧原子數(shù)之比為______。原硅酸根離子SiO44-的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示,二聚硅酸根離子Si2O76-中,只有硅氧鍵,它的結(jié)構(gòu)可表示為______________。
專題3 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律
【專題目標】
1.掌握原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系。
2.掌握元素周期表(長式)中0族元素的原子序數(shù)和電子排布。
3.以第3周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)(如:原子半徑、化合價、單質(zhì)及化合物性質(zhì))的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系;以ⅠA族和ⅦA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
【經(jīng)典題型】
題型一:幾個量的關(guān)系(X)
例1 已知某元素的陽離子R2+的核內(nèi)中子數(shù)為n,質(zhì)量數(shù)為A,則mg它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是 ( A )
A. B.
C. (A-n+2)mol D.
點撥: 由A→M→n→N
規(guī)律總結(jié):
質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=原子的核外電子數(shù)
離子電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)-核外電子數(shù)
鞏固:1 以NA表示阿佛加德羅常數(shù),下列說法中正確的是 ( B )
A
C
D
標準狀況下
題型二:0族元素的原子序數(shù)和電子排布及電子排布的規(guī)律運用
例2 寫出10電子的微粒的化學式
指出53號元素在周期表中的位置
點撥:10電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→Ne→以Ne為中心→左右移動
54號元素是第5號0族元素→回答的是53號→前推一位
規(guī)律總結(jié):
0族元素的原子序數(shù)和電子排布的規(guī)律很強:2、10、18、36、54、86、118相隔二個8、二個18、二個32;8、18、32就是該周期容納的元素種類。陰、陽離子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)就是向最近的0族靠。
例3 R為短周期元素,其原子所具有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的1/2。它可能形成的含氧酸根離子有①R2O42-、②RO4-、③R2O32-、④RO3-。下列判斷正確的是 ( BC )
A. 當它形成①時,不可能形成④ B. 當它形成②時,不可能形成③、④
C. 當它形成①時,不可能形成②、③ D. 當它形成②時,可以形成①
點撥:易漏解應全面思考
規(guī)律總結(jié):
⑴核外電子是由里向外,分層排布的。
⑵各電子層最多容納的電子數(shù)為2n2個;最外層電子數(shù)不得超過8個,次外層電子數(shù)不得超過18個,倒數(shù)第三層電子數(shù)不得超過32個。
⑶以上幾點互相聯(lián)系。
核外電子排布規(guī)律是書寫結(jié)構(gòu)示意圖的主要依據(jù)。
鞏固:2 具有下列結(jié)構(gòu)的原子一定屬于堿金屬的是 ( CD )
A. 最外層只有1個電子 B. 最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的一半
C. M層電子數(shù)為K層電子數(shù)的一半 D. K、L層電子數(shù)之和比M、N層電子數(shù)之和大1
專題2 氧化還原反應
班級 姓名 學號
【專題目標】
1、 理解氧化和還原、氧化性和還原性、氧化劑和還原劑等概念。
2、 能判斷氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
3、 配平氧化還原反應方程式。
4、 掌握氧化還原反應有關(guān)計算。
【經(jīng)典題型】
題型一:基本概念的考查
【例1】下列化工生產(chǎn)過程所發(fā)生的反應不屬于氧化還原反應的是( )
A.用油脂制肥皂 B.用鋁土礦制金屬鋁
C.用氯氣和消石灰制漂白粉 D.用氫氣和氮氣合成氨
【點撥】判斷氧化還原反應的最基本的方法是看反應前后有無化合價的變化。
題型二:氧化性、還原性強弱的判斷
【例2】氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化學性質(zhì)和鹵素(X2)很相似,化學上稱為擬鹵素
[如:(SCN)2+H2O HSCN+HSCNO]。它們陰離子所謂還原性強弱為:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-.試寫出:
①(CN)2與KOH溶液反應的化學方程式
②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反應的離子方程式
【點撥】①(CN)2 與KOH溶液反應,相當于Cl2與KOH溶液反應。
②由于陰離子還原性順序為Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-,所以單質(zhì)氧化性順序Br2>(CN)2>(SCN)2。
【規(guī)律總結(jié)】氧化還原反應的方向:由強到弱
強氧化劑+強還原劑――→氧化產(chǎn)物(弱氧化性)+還原產(chǎn)物(弱還原性)
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
由此可判斷反應能否進行;比較氧化性或還原性的強弱
【強調(diào)1】已知反應:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2, ②KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O,③2KBrO3 +Cl2=Br2 + 2KClO3,下列說法正確的是( )
A.上述三個反應都有單質(zhì)生成,所以都是置換反應
B.氧化性由強到弱順序為 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反應②中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6:1
D.③中l(wèi)mol還原劑反應則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol
【點撥】該題主要考查氧化還原反應的規(guī)律、氧化劑和還原劑的判斷、對化學計量數(shù)的理解以及得失電子守恒的簡單應用)
題型三:氧化還原反應方程式配平的常見題型
【例3】配平以下氧化還原反應方程式:
KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4―― CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O
當KMnO4消耗0.05mol時,產(chǎn)生的CO2的體積為________L(標準狀況)。
【點撥】這是一題有機氧化還原反應方程式的配平,有機氧化還原反應方程式的配平與無機氧化還原反應方程式相似,關(guān)鍵是正確標定有機物中碳的化合價。為了方便地標出碳的化合價,在遇到有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示時,一定要把它寫成分子式。
KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 ―― CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
↓ ↑
5×2 2×5
【規(guī)律總結(jié)】配平氧化還原反應方程式,判斷氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
依據(jù)原則:氧化劑化合價降低總數(shù)=還原劑化合價升高總數(shù)
方法步驟:劃好價、列變化、求總數(shù)、配系數(shù)。
題型四:有關(guān)氧化還原反應的計算
【例4】在100mL溴化亞鐵溶液中通入2.24L氯氣(標況下),則有1/3的溴離子被氧化,求原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度?
【點撥】本題重點考查氧化還原反應的先后順序規(guī)律及計算
【規(guī)律總結(jié)】氧化還原反應的典型計算:依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等,列出守恒關(guān)系式求解。
題型五:對一類特殊氧化還原反應的考查。變價元素只有一種的
【例5】在一定條件下,NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O,F(xiàn)有NO和NH3的混合物1 mol,充分反應后所得產(chǎn)物中,若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。
(1)寫出反應的化學方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
(2)若以上反應進行完全,試計算原反應混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量可能各是多少。
【點撥】6molNO還原得到3molN2,4molNH3氧化得到2molN2,兩者相差1mol N2,現(xiàn)相差1.4g,
1.4g÷28g/mol=0.05mol,相當于0.3molNO和NH3反應。
【規(guī)律總結(jié)】變價元素只有一種的氧化還原反應,在教材中和高考試題中經(jīng)常出現(xiàn),可分為三種情況:
歧化反應:Cl2+H2O=HCl+HClO 反歧化反應:2H2S+SO2=3S+2H2O
不交叉規(guī)律:
H2S+H2SO4(濃)=S+SO2↑+2H2O
題型六:氧化還原反應考查的新動向
【例6】三聚氰酸可用于消除汽車尾氣中的氮氧化物(如)。當加熱至一定溫度時,它發(fā)生如下分解: (異氰酸,其結(jié)構(gòu)是H?N=C=O)能和反應生成、和。
(1)寫出和反應的化學方程式。分別指明化合物中哪種元素被氧化?哪種元素被還原?標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?
(2)如按上述反應式進行反應,試計算吸收氣體所消耗的三聚氰酸的質(zhì)量?
【點撥】首先應根據(jù)HNCO的結(jié)構(gòu),判斷HNCO中N的化合價。這個問題明確后,其他問題就簡單了。
【總結(jié)】該題主要考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的化學鍵理論、化合價的涵義、氧化還原反應難得基本概念、判斷氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目、配平反應方程式和化學計算等多個知識點,體現(xiàn)出高考向?qū)W科內(nèi)綜合過渡的命題思想。
【鞏固2】將agFe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中,當合金完全溶解后,收集到標準狀況下的NO氣體bL(設硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)再向反應后的溶液中加入足量的NaOH溶液,得到沉淀。試計算該沉淀的質(zhì)量(以a、b字母表示)
【隨堂練習】
熱點專題一 質(zhì)量守恒定律 阿伏加德羅常數(shù)及定律
【專題目標】
1.理解質(zhì)量守恒定律的涵義。
2.理解阿伏加德羅常數(shù)的涵義。了解阿伏加德羅常數(shù)的測定。了解氣體摩爾體積的涵義。
【經(jīng)典題型】
題型一:質(zhì)量守恒定律的直接應用
【例1】2.1克相對分子質(zhì)量為7.2的CO和H2組成的混合氣體,在足量的O2中充分燃燒
后,立即通入盛有足量的Na2O2固體中,求固體增加的質(zhì)量。
【點撥】根據(jù)常規(guī)的解法需要先求出CO和H2的質(zhì)量,再求出CO和H2燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量,最后根據(jù)CO2和H2O分別與Na2O2的反應求出固體增加的質(zhì)量。
如果根據(jù)質(zhì)量守恒求解則十分簡單。因為固體Na2O2→Na2CO3,固體增加的質(zhì)量可看作CO的質(zhì)量,固體Na2O2→2NaOH, 固體增加的質(zhì)量可看作H2的質(zhì)量,所以固體增加的質(zhì)量相當于CO和H2的質(zhì)量,即為2.1克。
【規(guī)律總結(jié)】內(nèi)容:參加化學反應的物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的物質(zhì)的質(zhì)量總和。
實質(zhì):化學反應前后元素的種類和原子的個數(shù)不發(fā)生改變。
【例2】在一定條件下,16gA和22gB恰好反應生成C和4.5gD。在相同條件下,8gA和15gB反應可生成D和0.125molC。從上述事實可推知C的式量為____________。
【點撥】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,當16gA與22gB恰好反應生成4.5gD的同時,生成C的質(zhì)量應為16+22-4.5=33.5g,當8gA和15gB反應時,根據(jù)判斷B是過量的,A與C的質(zhì)量關(guān)系應是16:33.5=8:x,x=16.75g,MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即C的式量為134。
題型二:阿伏加德羅常數(shù)的直接應用
【例3】下列說法正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) ( )
⑴常溫常壓下,1mol氮氣含有NA個氮分子
⑵標準狀況下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體22.4L,所含的氣體的分子數(shù)約為NA個
⑶標準狀況下,22.4LNO和11.2L氧氣混合,氣體的分子總數(shù)約為1.5NA個
⑷將NO2和N2O4分子共NA個降溫至標準狀況下,其體積為22.4L
⑸常溫下,18g重水所含中子數(shù)為10NA個
⑹常溫常壓下,1mol氦氣含有的核外電子數(shù)為4NA
⑺常溫常壓下,任何金屬和酸反應,若生成2g 氫氣,則有2NA電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
⑻標準狀況下,1L辛烷完全燃燒后,所生成氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為
⑼31g白磷分子中,含有的共價單鍵數(shù)目是NA個
⑽1L1 mol•L-1的氯化鐵溶液中鐵離子的數(shù)目為NA
【點撥】⑴正確,1mol氮氣的分子數(shù)與是否標準狀況無關(guān)。
⑵正確,任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體 22.4L,氣體的總物質(zhì)的量為1mol,因此含有NA個分子。
⑶不正確,因為NO和氧氣一接觸就會立即反應生成二氧化氮。
⑷不正確,因為存在以下平衡:2NO2 N2O4(放熱),降溫,平衡正向移動,分子數(shù)
少于1mol,標準狀況下,其體積小于
⑸不正確,重水分子(D2O)中含有10個中子,相對分子質(zhì)量為 20,18g重水所含中子數(shù)為:10×18g/20g? mol-1=9mol。
⑹正確,1個氦原子核外有4個電子,氦氣是單原子分子,所以1mol氦氣含有4mol
電子,這與外界溫度和壓強無關(guān)。
⑺正確,不論在任何條件下,2g氫氣都是1mol,無論什么金屬生成氫氣的反應均可表示為:2H++2e=H2↑,因此,生成1mol氫氣一定轉(zhuǎn)移 2mol電子。
⑻不正確,標準狀況下,辛烷是液體,不能使用標準狀況下氣體的摩爾體積22.4L/mol這一量,所以1L辛烷的物質(zhì)的量不是1/22.4mol。
⑼不正確,白磷分子的分子式為P4,其摩爾質(zhì)量為124g/mol,31g白磷相當于0.25mol,
白磷的分子結(jié)構(gòu)為正四面體,一個白磷分子中含有6個P-P共價鍵,所以,0.25mol白磷中含有1.5NA個P-P共價鍵。
⑽不正確,F(xiàn)e3+在溶液中水解。
本題答案為⑴⑵⑹⑺
【練習1】(2007高考題)氯的原子序數(shù)為17,35Cl是氯的一種同位素,下列說法正確的是 ( )
A.35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)為18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子數(shù)約為
C.
D.35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量為
【點撥】該題以35Cl為背景,考查了35Cl原子所含質(zhì)子數(shù)、1H35Cl分子所含中子數(shù)以及35Cl2氣體的摩爾質(zhì)量及摩爾體積等,其中1H是所有原子中唯一無中子的原子,“3.5g的35Cl2氣體的體積為2.24L”中設置了狀態(tài)未確定的陷阱。答案為B、D
【規(guī)律總結(jié)】
1、為了加強對考生思維品質(zhì)、適應性、科學性、深刻性的考查,命題者往往有意設置一些陷阱,增大試題的區(qū)分度,陷阱的設置主要有以下幾個方面:
①狀況條件:考查氣體時經(jīng)常給非標準狀況如常溫常壓下,1.01×105Pa、25℃時等。
②物質(zhì)狀態(tài):考查氣體摩爾體積時,常用在標準狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
③物質(zhì)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu):考查一定物質(zhì)的量的物質(zhì)中含有多少微粒(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)時常涉及希有氣體He、Ne等為單原子組成,Cl2、N2、O2、H2為雙原子分子等。晶體結(jié)構(gòu):P4、金剛石、石墨、二氧化硅等結(jié)構(gòu)。
④氧化―還原反應:考查指定物質(zhì)參加氧化―還原反應時,常設置氧化―還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物被氧化、被還原、電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目方面的陷阱。
⑤電離、水解:考查電解質(zhì)溶液中微粒數(shù)目或濃度時常涉及弱電解質(zhì)的電離,鹽類水解方面的陷阱。
2、解題策略:要正確解答本類題目,首先要認真審題。審題是“審”而不是“看”,審題目的過程中要注意分析題目中概念的層次,要特別注意試題中一些關(guān)鍵性的字、詞,要邊閱讀邊思索。其次要留心“陷阱”,對常見的一些陷阱要千萬警惕?忌谡J真審題的基礎(chǔ)上利用自己掌握的概念仔細分析、比較、作出正確解答。
【強調(diào)】溫度和壓強條件只影響氣體的體積,而不影響氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量,因此,如果討論物質(zhì)的量、質(zhì)量和微粒數(shù)目的關(guān)系,則與是否標準狀況無關(guān)。
題型三:阿伏加德羅定律與化學方程式計算的綜合應用
【例4】在一定體積的密閉容器中放入3升氣體R和5升氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應:2R(氣)+5Q(氣)== 4X(氣)+nY(氣)反應完全后,容器溫度不變,混和氣體的壓強是原來的87.5%,則化學方程式中的n值是
A、2 B、3 C、4 D、5
【點撥】方法1:常規(guī)法。即由反應前后壓強之比列方程求解。密閉容器中充入3升氣體R和5升氣體Q可認為充入3mol氣體R和5mol氣體Q,由反應方程式可知,R與Q完全反應后,R過量,余1mol,同時生成4molX氣體和nmolY氣體,根據(jù)題意:p2/p1=n2/n1有:
(4+n+1)/(3+5)=87.5/100,n=2。
方法2:差量法。由有關(guān)物質(zhì)的反應量及其反應前后的相關(guān)差量結(jié)合方程式求解。反應后氣體的物質(zhì)的量為(3+5)mol×87.5%=7mol
2R(氣)+5Q(氣)== 4X(氣)+nY(氣) △n
5mol (7-4-m)mol
5mol (8-7)mol
∴ n=2。
方法3:特殊解法(巧解)。因為反應完成后,壓強變小,故該反應是氣體分子數(shù)減小的反應,即:2+5 〉4+n,n〈 3,在選項中只有n=2滿足不等式。
【練習2】(2006全國)在120℃時分別進行如下四個反應:
A.2H2S+O2 2H2O+2S B.2H2S+3O2 2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2 2H2O+2CO2
D.C4H8+6O2 4H2O+4CO2
(1)若反應容積固定的容器內(nèi)進行,反應前后氣體密度(d)和氣體總壓強(p)分別符合關(guān)系式d前=d后和p前>p后的是 ;符合關(guān)系式d前=d后和V前=V后的是 (請?zhí)顚懛磻拇枺?/p>
(2)若反應在壓強恒定容積可變的容器內(nèi)進行,反應前后氣體密度(d)和氣體體積(V)分別符合關(guān)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 (請?zhí)顚懛磻拇枺?b>
【點撥】本題把兩種不同條件下易混的d、p、V進行比較, 設計新穎,構(gòu)思精巧,能很好地反映學生的知識基礎(chǔ)和明辨能力,提供的四個反應也各有千秋。四個反應特征: A.氣體質(zhì)量減小,氣體物質(zhì)的量減少(S為非氣體);B.氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量減少;C.氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量不變;D.氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量增大。
本題答案為(1)C,B;(2)D,A
題型四:阿伏加德羅定律與質(zhì)量守恒定律的綜合應用
【例5】在某溫度時,一定量的元素A的氫化物AH3在一定體積密閉容器中可完全分解成兩種氣態(tài)單質(zhì),此時壓強增加了75%。則A單質(zhì)的一個分子中有_______個A原子,AH3分解反應的化學方程式為__________________________________________。
【點撥】由阿伏加德羅定律的推論:相同溫度和壓強時,p1/p2=N1/N2得反應前后氣體的分子數(shù)之比為1:1.75=4:7,可理解為反應式左邊氣體和反應式右邊氣體系數(shù)之和的比為4:7,再按氫原子守恒不妨先將反應式寫為4AH3==A(x)+6H2,再由A原子守恒得A右下角的數(shù)字為4。
本題答案為:4,4AH3==A4+6H2。
題型五:阿伏加德羅定律與化學平衡的綜合應用
【例6】1體積SO2和3體積空氣混合后,在450℃以上通過V2O5催化劑發(fā)生如下反應:2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣),若在同溫同壓下測得反應前后混合氣體的密度比為0.9:1。則反應掉的SO2是原有SO2的___________%。
【點撥】由阿伏加德羅定律的推論可知:,V2=0.9×(3+1)=3.6體積。
設參加反應的SO2為x體積,由差量法
2SO2 + O22SO3 ΔV
2 3-2=1
x 4-3.6=0.4
2:1=x:0.4 解得x=0.8體積,所以反應掉的體積是原有SO2的。
題型五:阿伏加德羅定律與熱化學方程式的綜合應用
【例7】 將4g甲烷和適量氧氣混合后通入一密閉容器中,點燃使之恰好完全反應,待恢復到原溫度后,測得反應前后壓強分別為3.03×105Pa和1.01×105Pa,同時又測得反應共放出222.5kJ熱量。試根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),寫出該反應的熱化學方程式。
【點撥】書寫熱化學方程式有兩個注意事項:一是必須標明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),二是注明反應過程中的熱效應(放熱用“+”,吸熱用“-”)。要寫本題的熱化學方程式,需要解決兩個問題,一是水的狀態(tài),二是反應過程中對應的熱效應。由阿伏加德羅定律的推論可知:,根據(jù)甲烷燃燒反應的化學方程式可知,水在該狀態(tài)下是液體(想一想,如為氣體則反應前后的壓強比應為多少?),因4g甲烷燃燒時放出222.5kJ熱量,則1mol甲烷燃燒時放出的熱量為。
本題答案為:CH4(氣)+2O2(氣)==CO2(氣)+2H2O(液)+890kJ
題型六:阿伏加德羅常數(shù)的測定
【例7】現(xiàn)有一種簡單可行的測定阿伏加德羅常數(shù)的方法,具體步驟為:⑴將固體NaCl細粒干燥后,準確稱取m克NaCl固體并轉(zhuǎn)移到定容儀器A中;⑵用滴定管向儀器A中加苯,不斷振蕩,繼續(xù)加苯至A儀器的刻度處計算出NaCl固體的體積為V ml,請回答下列問題:
⑴步驟⑴中A儀器最好用
A、量筒 B、燒杯 C、容量瓶 D、試管
⑵步驟⑵中用酸式滴定管還是堿式滴定管 ,理由是 ;
⑶能否用水代替苯 ,理由是 。
⑷已知NaCl晶體中,靠得最近的鈉離子與氯離子間的平均距離為a cm,用上述方法測得的阿伏加德羅常數(shù)的表達式為
【點撥】本題以晶體結(jié)構(gòu)知識為背景,考查阿伏加德羅常數(shù)的計算。設問步步深入,欲準確測定氯化鈉的體積,就必須準確測定苯的體積,從而選擇所用的儀器,求阿伏加德羅常數(shù),需要建立數(shù)學模型,體現(xiàn)出數(shù)學知識與化學知識的融合,達到應用數(shù)學工具解決化學問題的目的。
阿伏加德羅常數(shù)(NA)是建立宏觀和微觀的橋梁關(guān)系。
質(zhì)量 體積
宏觀: m (g) V (mL)
微觀:4×58.5÷NA (g) (
列式求得:
答案如下:⑴酸式
,因為苯容易腐蝕堿式滴定管下端的橡皮管;
⑵不能,
因為氯化鈉溶于水,使測得的氯化鈉固體的體積不準確
;⑶
【規(guī)律總結(jié)】阿伏加德羅常數(shù)的測定:
⑴單分子膜法:計算公式:
注:在水面上擴散的硬脂酸是(d-1)滴。
其中:NA:阿伏加德羅常數(shù)(mol-1),S:水槽中水的表面積(cm2),Vm:硬脂酸苯溶液的體積(cm3),m:稱取硬脂酸的質(zhì)量(g),A:每個硬脂酸分子的橫截面積(2.2×10
⑵電解法:根據(jù)電量相等的計算公式:
其中:NA:阿伏加德羅常數(shù)(mol-1),m:陰極上析出金屬的質(zhì)量(g),n:陰極上析出金屬所帶電荷,M:陰極上析出金屬的摩爾質(zhì)量(g?mol-1),I:電流強度(A),t:電解的時間(s);
⑶晶體結(jié)構(gòu)法:選取研究對象: 一個“晶胞”,求出其和質(zhì)量,根據(jù)ρ=m/V列式。
以氯化鈉為例:一個“晶胞”的質(zhì)量:58.5 g?mol-1×4÷NA mol-1
一個“晶胞”的體積:x3(cm3)〔x:晶胞的邊長(cm)〕
計算公式:ρ=m/V=(58.5 g?mol-1×4÷NA mol-1)÷x3(cm3)
或者利用:阿伏加德羅常數(shù)(NA)是建立宏觀和微觀的橋梁關(guān)系。
質(zhì)量 體積
宏觀: m (g) V (mL)
微觀:4×58.5÷NA (g) x3 (cm3)
列式求得:
其中:m:取出氯化鈉的質(zhì)量(g);V:取出氯化鈉的質(zhì)量(mL) ;x:晶胞的邊長(cm)。
【隨堂練習】
1、依照阿伏加德羅定律,下列敘述正確的是 (
) A.同溫同壓下兩種氣體的體積之比等于摩爾質(zhì)量之比。
B.同溫同壓下兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于密度之比。 C.同溫同壓下兩種氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比。
D.同溫同體積下兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比。
2、設NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法不正確的是 。 。
A. 醋酸的摩爾質(zhì)量與NA個醋酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等。
B.標準狀況下,以任意比混和的氫氣和一氧化碳氣體共
C
D
3、設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是 。 。
A.用惰性電極電解500mL飽和食鹽水時,若溶液的pH值變?yōu)?4時,則電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA。
B.在標準狀況下,各為1mol的二氧化硫、三氧化硫的體積均約為
C. 在常溫常壓下,
D
4、標準狀況下,下列混合氣體的平均式量可能是50的是 ( 。
A.硫化氫和二氧化硫 B.一氧化氮和氧氣
C.二氧化硫和溴化氫 D.碘化氫和氯氣
5、在一個恒容密閉容器中充入11gX氣體(摩爾質(zhì)量為
A.3.3×1025 B.3.3×
6、由二氧化碳、氫氣、一氧化碳組成的混合氣體在同溫、同壓下與氮氣的密度相同。則該混合氣體中二氧化碳、氫氣、一氧化碳的體積比為 ( )
A.29∶8∶13 B.22∶1∶
7、同溫、同壓下,CO2 和NO的混合氣體 20mL,通過足量過氧化鈉后氣體體積減少到10mL,則原混合氣體的體積比可能是 ( 。
A.1∶1
B.2∶
8、乙炔和乙烯的混合氣體完全燃燒時,所需氧氣的體積是原混合氣體的2.7倍,則該混合氣體與足量的H2發(fā)生加成反應時,消耗H2的體積是原混合氣體體積的 ( 。
9、在一定條件下,將5體積NO、5體積NO2、6體積O2混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應后,剩余氣體的體積是 ( )
A.1體積 B.2體積 C.3體積 4.4體積
10、19世紀,化學家對氧化鋯的化學式有爭議.經(jīng)測定鋯的相對原子質(zhì)量為91,其氯化物蒸氣的密度是同溶、同壓下H2密度的116-117倍,試判斷與氯化物價態(tài)相同的氧化鋯的化學式 ( 。
A.ZrO B.Zr2O C.Zr2O3 D.ZrO2
11、常溫下,向
A.
12、假如把質(zhì)量數(shù)為12的碳原子(
A.①② B.③④ C.④⑤ D.②
13、碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸,轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解
A.
14、有一塊鋁鐵合金,將其溶解于足量鹽酸中,再加入過量NaOH溶液,在空氣中靜置至紅褐色沉淀不再增加時,將沉淀濾出再灼燒至恒重,得到殘留物的質(zhì)量與原合金質(zhì)量相同,則合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)是 ( )
A.22.2% B.30% C.75.5% D.80.6%
15、分子中含有n個碳碳雙鍵的某烯烴的相對分子質(zhì)量為M,mg該烯烴在標準狀況下可與VL的氫氣恰好完全反應。每摩爾烯烴的分子中含有碳碳雙鍵的數(shù)目為(NA表示阿佛加德羅常數(shù)) 。
16、設阿佛加德羅常數(shù)為NA,在標準狀況下某種O2和N2的混合氣體mg含有b個分子,則ng該混合在相同狀況下所占的體積應是 。
17、在一密閉氣缸中,用一不漏氣的滑動活塞隔開,常溫時,左邊充入1/4體積的N2,右邊充入3/4體積的H2和O2的混合氣.若右邊氣體點燃,反應后恢復到原溫度,活塞停留在氣缸正中,則原來混合氣中H2和O2的體積比為 ; .
18、若在一定條件下把硫化氫與120mL氧氣混合反應后,相同狀態(tài)下測得二氧化硫的體積為75mL,則原硫化氫氣體的體積最少為______mL,最多為______mL。
19、把直流電源的正負極與銅片的引線相連。
⑴當以I=0.21A的電流電解CuSO460min后,測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g,則圖1中的x 端應與直流電的 極相連,它是電解池的 極;
⑵電解后銅片B的質(zhì)量 (增加,減少或不變);
⑶列出計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù)NA。(已知電子電量e=1.60×10-19C)
20、合成氨工業(yè)常通過測定反應前后混合氣體的密度確定氮的轉(zhuǎn)化率。某工廠測得合成塔中N2、H2混合氣體的密度為
21、在室溫下,向某一容積固定的真空容器內(nèi)充入丁烷(氣)和氧氣,使容器內(nèi)混合氣的總壓強達到P1,點火燃燒,丁烷和氧氣恰好都完全反應,冷卻至室溫后容器內(nèi)氣體的總壓強為P2。(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)學)
(1)若丁烷燃燒的生成物只有H2O(液)和CO2,則= 。
(2)若=0.64,求反應后容器內(nèi)所含各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比和反應前混合氣中丁烷的物質(zhì)的量分數(shù)。
【隨堂練習答案】
1、CD 2、C 3、CD 4、BD 5、C 6、CD 7、AC 8、A 9、A 10、D 11、B 12、 D 13、C 14、B 15、 16、
17、 4:5(O2過量);7:2(H2過量);
18、H2S的體積至少為75mL,至多為90mL。
19、⑴負,
陰; ⑵減少; ⑶
20、25%
21、(1)0.53
(2)設生成CO2的丁烷有xmol, 生成CO的丁烷有ymol, 則
C4H10+ 6.5O2 = 4CO2+ 5H2O(液)
xmol 6.5xmol 4xmol 5xmol
C4H10 +4.5O2 =4CO + 5H2O(液)
ymol 4.5ymol 4ymol 5ymol
則n(CO2):n(CO):n(H2O)=4x:4y:(5x+5y)=4×0.60y:4y:(5×0.60y+5y)=3:5:10
知識點
知識類型
編號
知 識 點
考試要求
物
質(zhì)
的
變
化
及
性
質(zhì)
1
化學給我們帶來什么?
A
2
化學研究的內(nèi)容
A
3
科學探究的方法
C
4
物理變化和化學變化
C
5
物理性質(zhì)和化學性質(zhì)
B
6
化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應(含中和反應)
C
7
化學反應中的放熱
A
8
燃燒和燃燒的條件
B
9
完全燃燒、不完全燃燒
B
10
緩慢氧化、爆炸
A
11
滅火原理和方法
B
12
質(zhì)量守恒定律
C
13
化學方程式書寫及其意義
C
14
復分解反應發(fā)生的條件
C
15
金屬活動性順序及其應用
C
物
質(zhì)
的
組
成
16
分子構(gòu)成物質(zhì)及分子的性質(zhì)
C
17
微粒構(gòu)成物質(zhì)及其性質(zhì)
C
18
用分子的知識解釋物理變化、化學變化、混合物、純凈物
B
19
原子構(gòu)成物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)
C
20
用原子的知識解釋質(zhì)量守恒定律
C
21
相對原子質(zhì)量
B
22
相對分子質(zhì)量
B
23
原子團
A
24
核外電子排布的初步知識
A
25
離子構(gòu)成物質(zhì)及它的形態(tài)以及表示方法
B
26
元素
B
27
元素符號及其意義
C
28
元素的存在與人體健康的關(guān)系
A
29
化學式的概念
A
30
化學式書寫及其意義
C
物
質(zhì)
的
分
類
31
單質(zhì)和化合物
B
32
混合物和純凈物
B
33
催化劑、催化作用
A
34
氧化物
C
35
有機物
B
36
有機高分子化合物
A
37
碳水化合物、油脂
A
化
學
用
語
38
元素符號(20種)
B
39
常見元素化合價
B
40
常見原子團的化合價(碳酸根、硝酸根、硫酸根、氫氧根、銨根等等)
D
41
化學式(根據(jù)常見元素或原子團化合價書寫)
D
42
化學方程式及其配平
C
43
原子(含簡單離子)結(jié)構(gòu)示意圖
A
44
酸、堿、鹽的初步概念
B
溶
液
45
溶質(zhì)、溶劑
B
46
溶液
B
47
乳化
A
48
溶解過程影響溫度的變化
B
49
飽和溶液和不飽和溶液
B
50
溶解性及影響它們的因素
B
51
溶解度
B
52
部分酸、堿、鹽的溶解性表
B
53
固體的溶解度曲線
B
54
溫度、壓強對氣體溶解度的影響
A
55
物質(zhì)的結(jié)晶
B
56
溶液的導電性
A
57
水溶液的某些性質(zhì)
A
58
pH―酸堿度的表示方法
B
59
溶液酸堿性與生活活動關(guān)系
A
化
學
與
社
會
發(fā)
展
60
化學能轉(zhuǎn)化為電能、氫能等各種新能源
B
61
化學與材料
B
62
幾種材料性能用途
A
63
化學與環(huán)境
B
64
大氣污染原因及防止
B
65
水污染原因及防止
B
66
固體廢物的回收和利用
B
2、元素及化合物知識
知識類型
編號
知 識 點
考試要求
氧
氣
67
空氣的成分
B
68
空氣的污染和防治
B
69
氧氣的物理性質(zhì)、用途
B
70
氧氣的工業(yè)制法及貯存
B
71
氧氣的化學性質(zhì)、檢驗方法
D
72
氧氣的實驗室制法
D
水
73
水的存在、用途
A
74
水的污染和防治
B
75
水的物理性質(zhì)
B
76
硬水及其驗證
B
77
水的組成
B
78
水的凈化和利用
B
氫氣
79
氫氣的實驗室制法
D
80
氫氣的可燃性
C
含
碳
無
機
化
合
物
81
二氧化碳的物理性質(zhì)、用途
B
82
二氧化碳的化學性質(zhì)、檢驗方法
D
83
二氧化碳的實驗室制法
D
84
滅火和滅火器簡介
A
85
一氧化碳的物理性質(zhì)、毒性
A
有
機
物
86
人體六大營養(yǎng)素
B
87
主要有機物:淀粉、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、纖維素的存在
B
88
光合作用
B
89
葡萄糖轉(zhuǎn)化為能量
B
90
淀粉的檢驗
C
91
葡萄糖作用及檢驗
C
92
蛋白質(zhì)的作用及其性質(zhì)
C
93
維生素及其存在和人體健康
B
金
屬
與
礦
物
94
常見金屬及金屬礦物
B
95
鐵的冶煉
C
96
金屬(鋼鐵)的生銹、防銹及回收
B
97
生鐵和鋼
B
98
石灰石的利用
C
酸
99
鹽酸的組成、物理性質(zhì)、用途
B
100
鹽酸的化學性質(zhì)
D
101
硫酸的物理性質(zhì)、用途
B
102
稀硫酸的化學性質(zhì)
D
103
濃硫酸的特性
B
堿
104
氫氧化鈉的物理性質(zhì)及特性
B
105
氫氧化鈉的化學性質(zhì)
D
106
氫氧化鈣的物理性質(zhì)、用途
B
107
氫氧化鈣的化學性質(zhì)
D
108
氨水性質(zhì)和用途
C
鹽
109
氯化鈉(食鹽)
D
110
碳酸鈉(純堿)、硫酸銅(膽礬)
D
111
石灰石成分
B
112
石灰石、生石灰、熟石灰之間的轉(zhuǎn)化和用途
D
113
硫酸銅
C
114
化學肥料(種類、特性)
B
115
銨鹽檢驗
C
氧
化
物
116
單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的相互關(guān)系(僅限于課本中涉及到的物質(zhì))
C
117
酸堿指示劑(酚酞、石蕊)
B
3、化學計算
知識類型
編號
知 識 點
考試要求
化
學
式
118
求物質(zhì)的相對分子質(zhì)量
D
119
求化合物中各元素的質(zhì)量比
D
120
求化合物中元素的質(zhì)量分數(shù)
D
方
程
式
121
求反應物、生成物的質(zhì)量比和質(zhì)量
D
122
求含一定量雜質(zhì)(雜質(zhì)不參加反應的計算)的反應物或生物物的質(zhì)量
D
溶
液
123
求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
D
124
溶液質(zhì)量(g)=溶液體積(cm3)×溶液密度(g?cm-3)
D
4、化學實驗
知識類型
編號
知 識 點
考試要求
儀
器
的
使
用
125
試管、試管夾
C
126
滴瓶、滴板、滴管
B
127
玻璃棒
C
128
酒精燈
C
129
燒杯
C
130
量筒
C
131
鐵架臺
B
基
本
操
作
132
固體藥品的取用
C
133
液體藥品的取用
C
134
洗滌玻璃儀器
C
135
連接儀器裝置
B
136
氣密性檢查
C
137
排水法、排氣法收集氣體
C
138
過濾
B
139
蒸發(fā)
B
140
配制溶液
B
141
pH試紙的使用
B
其
他
142
物質(zhì)的鑒別或檢驗
C
143
物質(zhì)的分離、提純
C
144
物質(zhì)性質(zhì)的證明
C
145
實驗室制取O2、H2、CO2的裝置連接
C
146
O2、H2、CO2的性質(zhì)實驗
C
147
用實驗方法鑒別氧氣、氫氣、二氧化碳
C
148
用實驗方法鑒別:重要的酸、堿、有機物、氧化物
D
149
用指示劑鑒別的酸溶液和堿溶液
C
150
填寫實驗報告
C
151
實驗室安全知識
B
152
實驗方法:觀察法、比較法
B
第四章 化學計算
化學計算是中學化學基礎(chǔ)知識和基本技能的重要組成部分,是從物質(zhì)量的變化的角度來研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的。物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系是計算的依據(jù),數(shù)學方法則是工具。初中階段涉及的化學計算,主要包括三個方面:
1. 有關(guān)化學量的計算。
2. 有關(guān)溶液的計算。
3. 有關(guān)化學反應的計算。
復習這部分內(nèi)容要重視正確理解化學基本概念、基礎(chǔ)理論;熟悉元素化合物性質(zhì),并能
從中找出有關(guān)的數(shù)量關(guān)系;認真審題,尋找思路,掌握解題的方法、步驟和書寫格式。
第一節(jié) 化學量的計算
考點說明
1. 在了解相對原子質(zhì)量與相對分子質(zhì)量關(guān)系的基礎(chǔ)上,掌握物質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算;
2. 能在理解化學式涵義的基礎(chǔ)上,計算化合物中各元素的質(zhì)量比、某元素的質(zhì)量分數(shù);
3. 能進行一些簡單的化學式的逆運算,能運用化學式進行一些巧算。
知識整理
1. 根據(jù)化學式計算
(1)相對分子質(zhì)量 (2)組成物質(zhì)的元素質(zhì)量比 (3)組成物質(zhì)的元素質(zhì)量分數(shù)
常用的計算關(guān)系式有(以化合物AmBn):
物質(zhì)的相對分子質(zhì)量=A的相對原子質(zhì)量×m + B的相對原子質(zhì)量×n
A、B元素的質(zhì)量比=A元素的相對原子質(zhì)量×m/ B元素的相對原子質(zhì)量×n
A元素質(zhì)量分數(shù)=A元素的相對原子質(zhì)量×m/AmBn的相對分子質(zhì)量×100%
計算時的注意點:
(1)正確書寫化合物的化學式;
(2)正確計算有關(guān)量,如相對分子質(zhì)量、某元素的質(zhì)量分數(shù)等;
(3)計算格式應規(guī)范。
2.有關(guān)純度的計算
物質(zhì)(或元素)的純度=純物質(zhì)(或元素)的質(zhì)量/不純物質(zhì)的質(zhì)量×100%
計算時的注意點:
(1)物質(zhì)(或元素)的質(zhì)量不能遺漏或增添;
(2 ) 真正弄清純與不純的關(guān)系,正確求解物質(zhì)(或元素)的純度。
經(jīng)典例題
例1. 明礬是日常生活中一種常見的鹽,可作凈水劑,其化學式為KAl(SO4)2?12H20。求:
(1) 明礬的相對分子質(zhì)量;
(2) 明礬中所含各元素的質(zhì)量比;
(3) 氧元素的質(zhì)量分數(shù);
(4) 含結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)。
【答案】(1)明礬的相對分子質(zhì)量=39+27+(32+16+4)×2+12×(1×2+16)=39+27+192+216=474
(2)各元素的質(zhì)量比為mk:mAl:ms:mo:mH=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12
=39:27:64:320:24
Ar(O)×(4×2+12) 16×20
(3)氧元素的質(zhì)量分數(shù)= ×100% = ×100%=67.5%
Mr[KAl(SO4)2?12H20] 474
12×Mr(H20) 12×18
(4)含結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)= ×100% = ×100%=45.57%
Mr[KAl(SO4)2?12H20] 474
例2.某甲醛溶液中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為10%,則碳元素的質(zhì)量分數(shù)為多少?(甲醛的化學式為HCHO)
【分析】本題常規(guī)解法是:先根據(jù)溶液中氫元素的質(zhì)量分數(shù)求出甲醛的質(zhì)量分數(shù),再利用甲醛化學式求出溶液中碳元素的質(zhì)量分數(shù)。這種解法運算太多,容易出錯。
分析甲醛化學式HCHO,我們會發(fā)現(xiàn)其中H、O原子個數(shù)比為2 :1,即可將甲醛的化學式寫作C(H2O)n 。則此題可以巧解。
HCHO可寫作C(H2O) ,可虛擬由HCHO和 H2O構(gòu)成的溶液的化學式為 Cm(H2O)n
H%=10% 則 H2O%=H%×18/2=90%
所以C%=1-H2O%=1-90%=10%
【答案】碳的質(zhì)量分數(shù)為10% 。
例3.原計劃用
【分析】 此題是求兩種不同的物質(zhì)中同一種元素的質(zhì)量相等時,兩種不同物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系。解答此題的方法有多種,最簡單的方法是關(guān)系式法。關(guān)系式法首先要確定兩種物資的分子個數(shù)比。根據(jù)元素質(zhì)量相等時(同種元素),其中所含原子個數(shù)相同,可知當NH4NO3和CO(NH2)2中氮元素質(zhì)量相等時,NH4NO3和CO(NH2)2的分子個數(shù)比是1 :1,因為它們每一個分子中都含有兩個氮原子。
設x kg NH4NO3中含氮量與
據(jù)關(guān)系式 NH4NO3 ~ CO(NH2)2
80 60
x kg
80:60=x:
【答案】需用
自主檢測
第二節(jié) 溶液的有關(guān)計算
考點說明
1. 掌握溶液質(zhì)量、體積、密度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)之間的計算;
2. 掌握溶液的稀釋與濃縮,相同溶質(zhì)的不同溶液相混合等過程中的計算。
知識整理
計算類型
依 據(jù)
內(nèi) 容
計 算 式
1.基本計算
溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的概念
m水、m質(zhì)、m液及ω互換
ω=(m質(zhì)/m液)×100%
=[ m質(zhì)/(m質(zhì)+m水) ]×100%
2.與溶液密度有關(guān)的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算
溶液密度與溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)概念
ρ、m質(zhì)、m液及ω計算
ω=m質(zhì)/(ρ?V液)×100%
3.稀釋計算
稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量相等
溶液加水稀釋計算
m1×ω=[m1+m水]×ω2
1. 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)表示溶質(zhì)在溶液里的相對含量。當溶液的質(zhì)量一定時,溶質(zhì)的質(zhì)量越大,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)也越大;當溶質(zhì)的質(zhì)量一定時,溶液的質(zhì)量越大,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)就越小。
計算時的注意點:
(1) 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是質(zhì)量比而不是體積比,若是體積,必須先用物理公式ρ=m/v進行換算,然后計算;
(2) 在運算過程中,質(zhì)量的單位要統(tǒng)一;
(3) 因為通常溶液均為水溶液,所以溶質(zhì)應為無水的物質(zhì);能與水反應的物質(zhì),其溶質(zhì)應是反應后的生成物,而不是原來加入的物質(zhì),因此計算時應先算出反應后的生成物的質(zhì)量。
2. 溶液的稀釋與濃縮的計算
溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增大的方法有兩種:一是加溶質(zhì),另一種是蒸發(fā)溶劑(即濃縮)。溶液稀釋的方法是加溶劑。
經(jīng)典例題
例1.將100mL98%的濃硫酸(密度為
【分析】該題是將濃溶液稀釋成稀溶液,可根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變的原則進行計算。應注意先將溶液體積換算成溶液的質(zhì)量。
濃硫酸的質(zhì)量=100mL×
濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量 =
稀硫酸的質(zhì)量是濃硫酸質(zhì)量加上水的質(zhì)量
ω(H2SO4)=(
【答案】稀釋后濃硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為63.5%。
例2.常溫下將
A.膽礬 B.氧化鈣 C.氧化鈉 D.硝酸鉀 ( )
【分析】計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)關(guān)鍵在于判斷溶液中溶質(zhì)是什么,同時求出溶質(zhì)和溶液的質(zhì)量各是多少。
物質(zhì)溶解在水中有下列幾種情況需要考慮:①物質(zhì)在溶解時沒有生成新物質(zhì)且該不含有結(jié)晶水,溶質(zhì)為物質(zhì)本身,如KNO3,其質(zhì)量分數(shù)等于[
【答案】 B
例3.一定量溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為8%的食鹽水蒸發(fā)掉
A.
【分析】欲使某溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增大一倍,在恒溫下蒸發(fā)掉的溶劑質(zhì)量應等于原溶液質(zhì)量的一半,故本題蒸發(fā)
【答案】 A
自主檢測
第三節(jié) 化學反應的計算
考點說明
掌握化學反應中有關(guān)物質(zhì)質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)的計算。
1. 已知一種反應物(或生成物)的質(zhì)量,求生成物(或反應物)的質(zhì)量;
2. 含一定量雜質(zhì)(雜質(zhì)不參加反應)的反應物或生成物的相關(guān)計算;
3. 根據(jù)化學方程式進行溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的有關(guān)計算。
知識整理
關(guān)于溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)計算的幾種情況:
(1) 若溶質(zhì)全部溶于水,且不與水發(fā)生化學反應,直接利用計算公式進行計算。
(2) 若溶質(zhì)雖不與水發(fā)生反應,但沒有全部溶解,則溶質(zhì)的質(zhì)量只能計算已經(jīng)溶解的部分,未溶解的部分不能參加計算。
(3) 若溶質(zhì)溶于水時與水發(fā)生了化學反應,則溶液中的溶質(zhì)就應該是反應后的生成物了。
(4) 若溶質(zhì)為結(jié)晶水合物,溶于水后,其溶質(zhì)的質(zhì)量就不包括結(jié)晶水的質(zhì)量。
(5) 關(guān)于酸、堿、鹽溶液間發(fā)生的化學反應,求反應后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算,要明確生成的溶液中溶質(zhì)是什么,再求出其質(zhì)量是多少,最后運用公式計算出反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
解題思路:審題 → 寫出配平的化學方程式 → 找出關(guān)系量 → 列出比例式 → 求解。
經(jīng)典例題
例1. 將
(1) 鐵粉樣品中鐵的純度;
(2) 反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
【分析】含少量銅屑的鐵粉樣品放在稀鹽酸的燒杯中,由于銅不與稀鹽酸反應,只有鐵與稀鹽酸反應同時放出氫氣,物質(zhì)的總質(zhì)量減輕,減輕的質(zhì)量就是氫氣的質(zhì)量。
【答案】由題意得氫氣的質(zhì)量為:
設原混合物中Fe的質(zhì)量為X ,FeCl2的質(zhì)量為Y
Fe +2HCl == FeCl2 + H2 ↑
56 127 2
X
Y
56 :2 = X :
(1)Fe% =
127 :2 = Y :
(2)FeCl2%
=
答:(1)鐵粉樣品中鐵的純度為93.3% ;(2)反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為22.9% 。
例2.取一定量得CO和CO2得混合氣體通入到足量的Ba(HO)2溶液中,充分反應后過濾,發(fā)現(xiàn)生成的沉淀和所取的混合氣體質(zhì)量相等。求混合氣體中碳原子與氧原子的個數(shù)比。
【分析】題中涉及的反應有: CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓+ H2O
由題知m(CO)+m(CO2)=m(BaCO3 ),因BaCO3的相對分子質(zhì)量為197,不妨設生成的BaCO3質(zhì)量為
【答案】 CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓+ H2O
由題給條件知:m(CO)+m(CO2)=m(BaCO3)。設生成BaCO3質(zhì)量為
原混合氣體中CO和CO2分子個數(shù)比為:(153/28):(44/44)=153:28,則原混合氣體中碳原子與氧原子的個數(shù)比為:
(153+28):(153+28×2)=181:209
答:原混合氣體中碳原子與氧原子個數(shù)比為181:209。
例3.NaCl與Na2CO3的混合物
(1)原混合物中NaCl和 Na2CO3的質(zhì)量各為多少克?
(2)鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少?
(3)反應后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少?
【分析】 NaCl不與鹽酸反應,Na2CO3與鹽酸反應生成NaCl和H2O和CO2,蒸發(fā)后得到的是NaCl晶體,其質(zhì)量為
【答案】 設反應的Na2CO3的質(zhì)量為X,反應的HCl的質(zhì)量為Y,生成的CO2的質(zhì)量為Z
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O △m
106 73 117 44 117-106=11
X Y
Z
16.7-15.6=
106:11=X:1.1
X=
73:11=Y:1.1 Y=
44:11=Z:1.1 Z=
原混合物中NaCl的質(zhì)量為:15.6-10.6=
鹽酸的質(zhì)量分數(shù)=(7.3/108.8)×100%=13.9%
反應后的溶液為NaCl溶液,其溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為:
16.7/(15.6+108.8-4.4)×100%=13.9%
答:原混合物中NaCl的質(zhì)量為
自主檢測
一.選擇題(每小題均只有1個正確答案)
1.在化學反應3X = 2Y的反應中,9.6gX最多能生成Y的質(zhì)量為 ( )
2.在反應
A. 生成D
C.生成C
3.等質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的NaOH溶液與硫酸溶液相混合,混合溶液的pH ( )
A.大于7 B.等于
4.在反應A+3B=
A.3:3
B.3:
5.實驗室用H2還原8gCuO,當剩余固體的質(zhì)量為
A
6.在天平兩邊托盤上各盛放有
A. Zn
C. CuO
7.將
A.CuCl2
B.BaCl
8.取
A.K2CO3 和MgCO3 B.Na2CO3 和CaCO3
C. MgCO3 和CaCO3 D. Na2CO3和K2CO3
9.在由CO2和O2組成的混合氣體中,測知碳元素的質(zhì)量分數(shù)為20%,則混合氣體中CO2和O2的質(zhì)量比為 ( )
A.2: 1 B.1:
10.向由
A.最終生成沉淀的質(zhì)量是
C.生成沉淀的質(zhì)量隨氫氧化鈉溶液的滴加而逐漸增加
D.當加入氫氧化鈉溶液為
沉淀質(zhì)量/g
0 20 60 NaOH溶液質(zhì)量/g
二.計算題
11.一定質(zhì)量的甲烷不完全燃燒時生成CO 、CO2和H2O。已知產(chǎn)物的總質(zhì)量為
(1)參加反應的質(zhì)量CH4為多少?
(2)生成CO 、CO2的質(zhì)量各為多少?
12.某學校研究性學習小組為了測定當?shù)氐V山石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù),取來了一些礦石樣品,并取稀鹽酸
實驗
1
2
3
4
加入樣品的質(zhì)量/g
5
10
15
20
生成的CO2質(zhì)量/g
1.76
3.52
4.4
m
(1)哪幾次反應中礦石有剩余?
(2)上表中的數(shù)值是多少?
(3)試計算這種石灰石礦中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。
13.某赤鐵礦石2000t,可煉出鐵1050t,求該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)。
14.把NaCl和Na2CO3的固體混合物投入
(1)原固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量。
(2)原稀鹽酸中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。
(3)反應后所得的氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。
1.A 2.B 3.A
4.C 5.C 6.C
7.C 8.A 9.C
10.A 11. (1)
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