【高中化学ph计算】在计算离子晶体如氟化钙的密度时,均摊个数要怎么取?钙离子均摊个数是4,氟离子均摊个数是

知识点总结详解,典型例题以及模拟练习(上海化学高考)_甜梦文库
知识点总结详解,典型例题以及模拟练习(上海化学高考)
高中化学知识点解读 1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型【学习目标】1 了解原子结构的模型 2 掌握原子结构各微粒之间的关系 【学习内容】 科学家的探索之旅约翰?道尔顿 约瑟夫?约翰?汤姆生 约翰?道尔顿()是英国化学家、物理学家。1808 年他发表了《道尔顿原 子学》 ,从而被誉为原子理论的创建人。他认为原子是构成物质的最小微粒,不可再分。 约瑟夫?约翰?汤姆生,(Joseph John Thomson)1856 年 12 月 18 日生于英国曼彻斯特 郊区。1876 年入剑桥大学三一学院,毕业后,进入卡文迪许实验室。1884 年,年仅 28 岁 便当选为皇家学会会员。同年末,又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授,第一个原子结 构模型―葡萄干面包模型的提出者。 欧内斯特?卢瑟福是汤姆生的研究生(Ernest Rutherford,1871 年 8 月 30 日-1937 年 10 月 19 日) ,新西兰著名物理学家,被称为核物理之父,开 拓了原子的轨道理论 特别是在他的金箔实验中发现 , 了卢瑟福散射现象, 而且提出了新的原子结构模型― 卢瑟福原子结构模型。欧内斯特?卢瑟福() 1895 年德国物理学家伦琴发现了一种能穿透1 金属箔、硬纸片、玻璃等并能通过黑纸感光的射 线,由于本质不清楚故命名为 X 射线,而且不同 金属有自己的特征射线,并用他的发现为夫人拍 伦琴夫人的手 了第一张手骨照片。于是人们得出结论:原子可能还不是最小的。 伦琴的发现引起了研究射线的热潮, 在此过程中法国物理学家发现了铀的放射性。 而我 们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放射出几种不同的射 线,都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在问题。 通过对阴极射线的研究, 后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的, 并命名为电子。 由此, 汤姆生提出了模型―葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否定了。α 粒子散射实验 葡萄干面包模型 1909 年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用 α 粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。 据推算:根据汤姆孙原子模型 α 粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是 10-3500,最 大散射角不超过 10° (下图)――实验前预言的 α 粒子穿过金箔时的结果。 , 类比:α 粒子的质量是电子的 7000 倍左右,相当于 7kg 的铅球滚动时碰到 1g 的乒乓球,铅球的运动速度会 改变吗? (2)α 粒子通过时原子正电部分对它产生的库仑斥力的 影响,因为正电荷在球体内均匀分布,所以两侧的斥力 绝大部分相互抵消,也不会使运动方向发生较大改变。 α 粒子散射实验结果(上图) 结论:绝大部分的 α 粒子都直线穿了过去,极少数 α 粒子穿过时发生偏转,个别 α 粒子竟然偏转了 180° 。 实验结果与之前的预测完全不一致,所以原子结构模型须重新构思。 因此,卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型(solar systerm model) ,即 原子是由带正电荷的、 质量很集中的、 体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组 成的,就像行星绕太阳运转一样。 卢瑟福原子模型 原子是由原子核和电子构成 原子核是由质子和中子构成2 卢瑟福原子结构模型图 1.2 原子结构、同位素 【学习目标】 知道原子的结构、知道同位素的概念 【学习内容】 1.原子中微粒间的数学关系: 构成原子的粒子 电性和电量 质量/kg 相对质量 电 子 质 子 中 子 1 个电子带 1 个单 位负电荷 9.109× 10-311 个质子带 1 个 单位正电荷 1.673× 10 1.007-27不显电性 1.675× 10-271/1836(电子与质 子质量之比)1.008? ? 子Z 质 个 原核 ? 子 ? 中 ( ) ? 原 ? 子 ? 子A?Z 个 ? A 个 (Z X ? 外 子 Z ) 核电质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 核电荷数=元素的原子序数=质子数=核外电子数 2.元素符号角标含义 A――代表质量数 Z――代表核电荷数 c――代表离子所带的电荷数 d――代表化合价 e――代表原子个数 3.同位素 (1)概念:质子数相同,中子数不同的原子是同一种元素的不同原子,互称同位素。 (2)同位素的质量数不同,核外电子数相同,化学性质相同。 (3)同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。A Z+dXec+ --(4)同位素构成的化合物是不同的化合物, H 、 、 的物理性质不同,化学性 OD 2 OT O 2 2 质几乎相同。 (5)元素的相对原子质量(元素的原子量) :这种元素的各种同位素的相对原子质量的平均 值。 (6) 元素的近似相对原子质量: 用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算得出的数值。 4.相对原子质量的有关计算 在天然存在的某种元素里, 不论是游离态还是化合态, 各种同位素所占的原子百分比一 般是不变的。 我们平常所说的某种元素的相对原子质量, 是按各种天然同位素原子丰度算出 来的平均值。下面,我们介绍各元素相对原子质量平均值的算法。? 设问:对于具有同位素原子的元素来讲,应该怎样求其同位素的相对原子质量呢??3 如 8 O 的相对原子质量可以通过以下数值求出: 已知一个 8 O 的质量为 2.657× 10-26 kg, 一个 6 C 的质量为 1.993× 10-26 kg,1218182.657 ? 10 ?26 kg ? 26 18 O 的相对原子质量= 1.993 ? 10 kg × 12=15.998?8只要我们知道了某元素的各种同位素的相对原子质量,及在自然界中各同位素原子丰 度。根据元素相对原子质量的含义,就可得到其值。以氯元素为例,求氯元素的相对原子质 量:? 氯元素的相对原子质量=34.969× 75.77%+36.966× 24.23%=35.45? 元素周期表中各元素的相对原子质量就是这样算出来的。 在数值上, 同位素的相对原子 质量近似等于质量数, 我们平常做题时, 常用质量数代替同位素的相对原子质量来计算元素 的近似相对原子质量。? 【模拟试题】 一. 选择题: 1. 在一个电中性的原子中,一定含有的微粒是( ) A. 质子,中子,电子 B. 质子,中子 C. 质子,电子 D. 中子,电子 2. 某微粒用 Z RA n?表示,下列关于这种微粒的叙述正确的是( B. 所含中子数 ? ? AZ D. 质量数 ? ? ZA )12)A. 所含质子数 ? ? An C. 所含电子数 ? ? ZN 3. 元素的相对原子质量是(A. 此元素一个原子的质量与 C 原子质量的比值 B. 此元素一个原子的质量与 C 原子质量的 1/12 比值 C. 按此元素各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的 平均值 D. 按此元素各种天然同位素的质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值 4. 硼有两种同位素: 5 B 和 5 B ,硼的相对原子质量为 10.8,则 5 B 和 5 B 的原子个数比 是( ) A. 1:310 11 10 1112B. 1:4C. 1:2D. 1:1 ) D. 30.0g5. 与 27.0 克水含有相同中子数的 D2 O 质量为( A. 13.2g B. 20.1g C. 24.0g6. 某元素所形成的气态单质分子 M 2 有三种,其式量分别为 70,72,74。三种分子的物 质的量之比 9:6:1 时,下列说法正确的是( A. M 有三种同位素 B. M 2 的平均式量为 72 C. 质量数为 35 的同位素占原子总数的 75% )4 D. M 的一种同位素的质量数为 37 7.硼有两种天然同位素 105B 和 115B, 已知硼元素的原子量为 10.8。 下列对硼元素中 105B 的 质量分数的判断正确的是( ) A.等于 20% B.略小于 20%+C.略大于 20%D.等于 80%8.核内中子数为 N 的 R2 的离子,质量数为 A,则 n 克它的氧化物中所含质子的物质的量 为( ) A?n (A-N+8) A ? 16B?n (A-N+10) A ? 16C? (A-N+2)D?n (A-N+6) A9.11H、21H、31H、H+、H2 是 A? 氢的五种同位素 C? 氢的五种同素异形体 B. 五种氢元素 D. 氢元素的五种不同微粒10.据最新报道,放射性同位素钬 16667Ho 可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数 与核外电子数之差是( ) A? 32 B? 67 C? 99 D? 16611.已知自然界氧的同位素有 16O、17O、18O,氢的同位素有 H、D,从水分子的原子组成 来看,自然界的水一共有( ) A. 3 种 B. 6 种 C. 9 种 D. 12 种12.13C―NMR(核磁共振) 15N―NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结 、 构,KurtW üthrich 等人为此获得 2002 年诺贝尔化学奖。下面有关 13C、15N 叙述正确的是 A? 13C 与 15N 有相同的中子数 C? 15N 与 14N 互为同位素 B? 13C 与 C60 互为同素异形体 D? 15N 的核外电子数与中子数相同 )13.下列关于原子的几种描述中,不正确的是( A C18 12O 与 19F 具有相同的中子数 C 与 13C 具有相同的质量数B D16O 与 17O 具有相同的电子数 N 与 14N 具有相同的质子数? )1514.据报道,月球上有大量 3He 存在,以下关于 3He 的说法正确的是( A. 是 4He 的同分异构体 C. 是 4He 的同位素 B. 比 4He 多一个中子 D. 比 4He 少一个质子 ) C、红磷、白磷15.下列各组物质中,互为同位素的是( A、重氢、超重氢 二. 填空题: B、氧、臭氧D、乙酸、丙酸16. 非金属元素 X 有两种同位素 Z X 和 Z X ,由 X 元素形成的双原子单质分子可能有 _______种,它们的式量分别为___________。AB5 17. 已知 Cl 和35373 a 5 l 7 l等微粒构成的 、 、 Cl 的平均相对原子质量为 35.5,由 2 N 3C 3CNaCl 晶体 11.7g 中含有 Cl 的质量为_____________。 18. 由 1 、1 、 8 形成类似于 H2O 分子的三原子化合物分子共有_____ HHHOO 1 、8 、1 2 3 1 8 1 637________种。 三. 计算题: 19.由 11 Na 分别跟 17 Cl 和 17 Cl 所构成的 10g 氯化钠中含 17 Cl 的质量为多少?2335 37 3720.电解 H2O 和 D2 O 的混合液,通电一段时间后,阳极产生氧气,阴极生成 H 2 和 D2 的 混合气体。若两极产生 18.5g 气体,在标准状况下体积为 33.6L。试求生成的 H 2 和 D2 物质 的量之比。6 1.3原子核外电子的排布【学习目标】 知道核外电子是分层排布的并了解 1~18 号元素的电子排布情况 了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层 达到 8 电子稳定结构的事实 掌握 1―18 号元素核外电子排布情况; 从核外电子的排布规律认识元素化合价与核外电子 数的关系 【学习内容】 经过几代科学家的不懈努力,现代量子力学原子结构模型(电子云模型)认为:①原子 由原子核和核外电子构成②电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同③对于多电子 的原子,电子在核外一定的空间近似于分层排布。 一、核外电子运动的特点 1.电子的质量极微小(9.1*10-31 千克) ; 2.电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间(原子的直径约 10-10 米)中进行; 3.电子绕核运动的速度每秒钟在 106 米以上。 所以: 电子绕核运动没有确定的轨道, 不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置, 也不能描绘出其运动轨迹。这是核外电子运动的根本特征--完全不同于普通物体如行星、炮 弹、尘粒的运动状况。 二、核外电子的运动规律 原子核外电子运动没有确定的轨道, 但是有确定的运动规律, 其运动状况可用电子云来 形象地描述。电子云密集的地方电子出现的机会多;电子云稀疏的地方,电子出现的机会较 少。 在含有多个电子的原子中, 一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引力, 这个吸 引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核;另一方面,电子与电子之间带同性电荷而相互排斥, 这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。 当吸引和排斥达成平衡时, 核外电子就分布在离核 不同的区域里运动,有不同的能量。离核远的电子能量高。 因此,在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些电子能量较小,在离核 较近的区域里运动; 有些电子能量较大在离核较远的区域里运动。 科学上把能量不同的电子 运动的区域成为电子层。 由此可见, 正是吸引和排斥这个基本矛盾决定了含有多个电子的原 子中核外电子的分层排布。 把能量最低、 离核最近的一些电子, 称它们运动在第一电子层上; 能量稍高、运动在离核稍远的一些电子称它们运动在第二电子层上,由里往外,依次类推, 叫三、四、五、六、七层。也可以把它们依次叫 K、L、M、N、O、P、Q 层。 三、原子核外电子排布规律 1、能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由往外,依次排在 能量逐步升高的电子层里,即先排 K 层,排满 K 层后再排 L 层,排满 L 层后再排 M 层; 2、每个电子层最多只能容纳 2n2 个电子; 3、最外层最多只能容纳 8 个电子(K 层为最外层时不能超过 2 个) ,次外层电子数目不 超过 18 个,倒数第三层电子数目不超过 32 个。 四、原子结构与元素性质的关系(结构决定性质) 1、稳定结构:最外层电子数为 8(注意:He 最外层为 2),原子既不容易失去电子又不容7 易得到电子。 2、不稳定结构:最外层电子数不为 8,因此可能失去电子或者得到电子转变为稳定结构 ――最外层为 8(氢原子变为 0 或 2 )个电子。 一般最外层电子数小于 4 个的多为金属, 在化学反应中容易失电子; 最外层电子数大于 等于 4 个的多为非金属,在化学反应中容易得电子。 (在化学反应中发生电子得失时,原子 核不发生变化) 五、原子最外层电子数与元素化合价的关系 元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目(失为正,得为负) 原子 ①最外层电子数4 时,容易失去电子:化合价=+失去的电子数目 ②最外层电子数≥4 时,容易得到电子:化合价=最外层电子数-8 倾听,理解。 六、离子 1、定义:带电荷的原子或原子团(正阳、负阴;阴阳离子由于静电作用可以形成化合物, 且所形成的化合物为电中性) 2、写法:先写元素符号,在元素符号的右上角标上离子所带电荷和正负号,电荷写在前面, 电性正负号写在后面,当电荷数为 1 时省略不写,如 Na+、F3、意义:离子符号前面的系数表示离子个数,右上角的数字表示每个离子所带的电荷数。 (2Na2+) 4、原子和离子的比较 原子 概念 表示 方法 电性 稳定性 数量 关系 相似点 相互 转化 原子是化学变化中最小 的粒子 Na:钠原子;2Na:两个钠原子 不显电性 D金易失,非金易得‖ 在原子中,质子数=核外电子数 离子 带电荷的原子或原子团 Cl-:氯离子;2 Cl-:两个氯离子 D阳正,阴负‖ 稳定结构 阳离子:质子数>核外电子数 阴离子:质子数<核外电子数原子、离子都是构成物质的粒子,如铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯 离子构成;原子也可以构成分子。 失电子 阴离子 得电子 失电子 原子 得电子 阳离子5、常见的原子团(由几个原子形成的集团带有电荷) NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32【疑难解析】 既然原子核带有正电荷,电子带有负电荷,异性电荷之间有静电吸引力,原子核的质量 又远大于电子,那么电子为什么不会被吸进原子核里? 解答: 带正电的原子核对带负电的电子有吸引力, 如果电子静止就会被吸进原子核里, 但是电子绕核作高速运动具有较大动能, 可以克服原子核的吸引, 电子就不会落入原子核中, 而是稳定地绕核运动。若电子动能很大超过吸引作用,电子将离核而去;若电子动能很小不 足以克服吸引作用,电子就会落入何种。由此可见,原子是吸引和排斥这两种相反倾向互相 对立又互相依存的统一体,失去任何一方,原子就不复存在。 【模拟试题】 1.下列所画原子结构示意图正确的是 ( )8 A. B. C. D. 2.某元素核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是( ) A.S B.C C.Si D.Cl 3.已知 aXm+和 bYn-的电子层结构相同,则下列关系式正确的是 ( ) A. a=b+m+n B. a=b-m+n C. a=b+m-n D. a=b-m-n 4.和氖原子有相同的电子层的微粒是 ( ) + - A.He B.K C.Cl D. 5.17 O和16 O原子核外电子数(判断前后两者的关系) ( ) 8 8 A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定 6.核外电子排布相同的离子Am+和Bn-,两种元素的质子数,前者与后者的关系是 ( ) A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定 7.核外电子层结构相同的一组粒子是 ( ) - + - 2+ 3+ 2- A.Mg 、Al 、Cl 、Ne B.Na 、F 、S 、Ar + + - + + - - C.K 、Ca2 、S2 、Ar D.Mg2 、Na 、Cl 、S2 8.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与n-1层相同,当 它作为原子的次外层时。其电子数比n+1层最多能多10个,则此电子层是 ( ) A.K 层 B.L 层 C.M 层 D.N 层 9.一种粒子的质子数和电子数与另一种粒子的质子数和电子数相等,则下列关于两种粒子 之间的关系说法错误的是 ( ) A.它们可能是同位素 B.可能是不同分子 C.可能是相同的原子 D.可能是一种分子和一种离子 10.下列叙述中,正确的是 ( ) A.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同 B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C.两原子的核外电子排布相同,则一定属于同种元素 D.不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子 11.1~18 号元素中,最外层电子数是次外层电子数二倍的元素是 ,原子结构示意 图 ,能与氧形成的氧化物的化学式 、 。12.各题中的物质均由核电荷数为 1~10 的元素组成,按要求填写化学式 ⑴只有两个原子核和两个电子组成的分子是 ⑵最外层分别为 4 个和 6 个电子的原子形成的化合物是 ⑶最外层有 5 个电子的原子所形成的氢化物 ⑷由 3 个原子组成的电子总数为 10 的化合物是 ⑸离子化合物 AB 中阴阳离子的电子层结构相同,则化合物 AB 是 13.A+、B-、C、D 四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为 10 个。溶液中的 A+和 B-在加 热时相互反应可转化为 C 和 D。则 A+为 C和D为 、 。 物质的量 【学习目标】 1.初步理解摩尔的意义,了解物质的微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的关系,了解 摩尔质量与式量的联系与区别,并能较熟练地进行摩尔质量的计算。 ,B-为9 2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。 【重、难点】 1.对摩尔概念的内涵的理解; 2.运用摩尔进行有关计算。 一、物质的量(n) 1、物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。 2、用物质的量可以衡量组成该物质的基本单元(即微观粒子群)的数目的多少,它的单位 是摩尔,即一个微观粒子群为 1 摩尔。 3、摩尔是物质的量的单位。摩尔是国际单位制中七个基本单位之一,它的符号是 mol。 4、D物质的量‖是以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。 5、摩尔的量度对象是构成物质的基本微粒(如分子、原子、离子、质子、中子、电子等) 或它们的特定组合。 1molCaCl2 可以说含 1molCa2+, 如 2molCl-或 3mol 阴阳离子, 或含 54mol 质子,54mol 电子。摩尔不能量度宏观物质,如果说D1mol 氢‖就违反了使用准则,因为氢是 元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。 6、使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号或化学式或符号的特定组合。 二、阿伏加德罗常数(NA): 1、定义值(标准):以 0.012kg(即 12 克)碳-12 原子的数目为标准;1 摩任何物质的指定 微粒所含的指定微粒数目都是阿伏加德罗常数个。 2、近似值(测定值):经过科学测定,阿伏加德罗常数的近似值一般取 6.02× 23,单位是 10 -1 mol ,用符号 NA 表示。 三、摩尔质量(M): 1、定义:1mol 某微粒的质量。 2、定义公式:,3、摩尔质量的单位:克/摩。 4、数值:某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的原子量、分子量或化学式式量。⑤注意: 摩尔质量有单位,是克/摩,而原子量、分子量或化学式的式量无单位。 四、有关计算 1、同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算方法, × M 质 量 m ÷ M 物质的量 n × NA ÷ NA 微 粒 NM---摩尔质量 NA---阿伏加德罗常数 2、同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。 × M 质 量 m ÷ M 物质的量 n × NA ÷ NA 微 粒 NM---摩尔质量NA---阿伏加德罗常数3、不同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算。 微粒数之比 == 物质的量之比 4、有关化学方程式的计算。 ⑴化学方程式系数比 == 物质的量之比 == 微粒数之比10 ⑵.只要上下单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算 [疑难解析] 易混淆的概念辨析 1、 物质的量与摩尔:D物质的量‖是用来计量物质所含结构微粒数的物理量;摩尔是物质的 量的单位。 2、 摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量: 摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,它是一个有单位的量,单位为 g? mol -1 ;相对原子质量或相对分子质量是一个相对质量,没有单位。摩尔质量与其相对原子 质量或相对分子质量数值相同。 3、质量与摩尔质量:质量是 SI 制中 7 个基本物理量之一,其单位是 kg;摩尔质量是 1 摩 - 尔物质的质量,其单位是 g? mol 1;二者可通过物质的量建立联系。 【模拟试题】 1、计算下列物质的微粒数或物质的量 ⑴0.5molH2 中的氢分子数 ⑵1mol 中的氯离子数 ⑶1mol 中的氧原子数 ⑷1.204× 24 个水分子的物质的量 10 2、计算下列物质的物质的量或质量 ⑴9.8gH2SO4 的物质的量 ⑵5.3gNa2CO3 的物质的量 ⑶0.25molCaCO3 的质量 ⑷2.0molH2O 的质量 3、483gNa2SO4? 2O 中所含的 Na+和 SO42-的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多 10H 少?气体摩尔体积 【学习目标】 1.使学生正确理解和掌握气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的计算。 2.通过气体摩尔体积及其有关计算的教学,培养学生分析推理、解题归纳的能力。 【重、难点】气体摩尔体积的概念以及有关的计算。 【学习内容】 一、 决定物质的体积大小的因素 主要决定于 1mol 固体或液体的体积 微粒的大小 决定于 决定于 1mol 物质的体积 体积 微粒的多少 微粒间的距离 1mol 气体物质的体积 主要决定于 二、 气体摩尔体积 1、定义:标准状况下,1mol 任何气体(纯净的和不纯净)的体积约为 22.4L。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。11 2、注意以下几点 ⑴ 气体在不同状况下,气体摩尔体积不同,气体摩尔体积与温度和压强有关。 ⑵ 在温度为 0℃,压强为 101Kpa 下,此时气体的摩尔体积约为 22.4L/mol 也就是标准 状况下的气体摩尔体积。 ⑶ 气体摩尔体积仅仅是针对气体(混合气体)而言。 ⑷ 气体的体积,在同温同压下气体的微粒数目有关,而与气体分子的种类无关 所以,讨论气体的摩尔体积时必需在一定条件下讨论才有意义。 结论:在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为 22.4L 四要素: ①状态:气体 ②状况:标准状况 ③定量:1mol ④数值:22.4L 3、物质的量和气体摩尔体积之间又有什么关系呢? × M × NA 质 量 物质的量 m ÷ M n ÷ NA 有 联 系 吗? 气体的体积 (标准状况下) 三、阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数 推论 1:同温同压任何气体体积比等于其物质的量比 × ÷ 22.4 L/ mol 22.4 L/ mol微 粒 NV1 n1 ? V2 n 2推论 2:同温同压任何气体密度比等于其摩尔质量(式量)之比?1 M 1 ? ?2 M 2推论 3:同温同压等质量的任何气体,密度之比等于其物质的量(体积)的反比?1 V21 n2 ? ? ? 2 V1 n1推论 4:同温同体积的任何气体,压强之比一定等于其物质的量之比P1 n1 ? P2 n 2四.标准状况下气体密度的计算 根据初中所学知识,密度=质量÷体积,下面我们取标准状况下 1mol 某气体,则该气体 的质量在数值上等于摩尔质量,体积在数值上等于摩尔体积,所以可得如下计算公式: -1 -1 标况下气体的密度(g?L )=气体的摩尔质量(g?mol )÷标况下气体的摩尔体积 -1 (L?mol )。 【例题精选】 : 例 1:设阿伏加德罗常数为 NA,下列说法正确的是( A.标况下,任何气体的摩尔体积都是 22.4L。12) B.标况下,NA 个水分子所占的体积约为 22.4L。 C.11.2 L CO2 中含 11 NA 个电子。 D.101 kPa、4℃时 18mL 水和 202 kPa,27℃时 32g O2 所含分子数均为 1 NA。 分 析:要正确解答这类题,必须准确掌握有关概念的内涵与外延。 A 中任何气体摩尔体积都应约是 22.4 L/mol,不正确。 B 中气体摩尔体积研究的对象是气体,而水是液态,所以不正确。 C 中缺D条件‖,因此无法确定 11.2L 气体物质的量,也就无法计算其电子数。 D 中,18mL 水在 101 kPa、4℃时恰好是 18g,为 1 mol 水,含水分子数为 1 NA,而 32g O2 也是 1 mol O2,也含 1 NA 个 O2 分子且不受温度、压强的影响,所以正确。 答案:D。 例 2:在同温、同压下,氧气(O2)和臭氧(O3)的体积比为 3∶2,分别求出它们物 质的量之比,分子数之比,质量之比,密度之比和原子个数比。 分析:根据阿伏加德罗定律及其推论: 同 T、同 P 时,任何两气体V1 n1 ? ? 分子个数比。 V2 n 2解: O2 O3 已知:体积比 3 ∶ 2 求:物质的量比 3 ∶ 2 分子个数比 3 ∶ 2 所含原子个数比 3× ∶ 2 2× 3=1∶1 质量比 3× 32 ∶ 2× 48=1∶1 (提示:O2 式量=32,O3 式量=48)1 3 m (提示: ? ? ) v密度比∶1 =2∶3 2例 3:在相同条件下,3L H2 和 2L CO2 混合,混合气体的平均密度是相同条件下氧气密 度的多少倍? 分析:根据阿伏加德罗定律及其推论可知:同 T、同 P 下的任何两气体: (1)M1 ? 1 ? M2 ? 2(2)V1 n ? 1 V2 n 2解: (1)求混合气的平均式量: H2 的式量=2 H2 的摩尔质量=2 g / mol CO2 的式量=44 CO2 的摩尔质量= 44g/mol又已V :V2 ? :2 ? 知2 C 3 H O ? n2 :nO ? :2 3 H C2 2 /m ? m ? 4 /m ? m g o 3 o 4g o 2 o l l l l 则M ? :混 ?8 g o 1. /m 8 l 气 3 o? m m 2o l l ? 气均量1. O 式 ? 2 混平式 ? 8 8 2 的量3(2)根据式量之比求密度比(即相对密度)13 ? M 18 . 混 8 混 气 ? ? ?5 倍 09 ) . ( ? M 3 2 O O2 2答:H2 和 CO2 组成的混合气的平均密度是氧气密度的 0.59 倍。 例 4:标况下,向 10L 由 H2、CO2、CO、N2 组成的混合气体中通入 6L O2,用电火花 引燃,使之充分反应后,测得气体体积为 7.5L,将这些气体通过盛有过量 NaOH 溶液的洗 气瓶,气体体积变为 2L,这 2L 气体的密度是相同状况下 H2 密度的 15.5 倍。求原混合气体 中各种气体的体积。 (以上数据均在标况下测得) 分析:在 H2、CO2、CO 和 N2 中,只有 H2 和 CO 能与 O2 反应。反应后 O2 剩余,用最 大值法,可检验出 O2 过量,因此 2L 气体中含有 N2 和 O2。由平均分子量可以求出其中 N2 和 O2 体积,根据消耗的 O2 体积,可求出 H2 与 CO 总体积,从而求出起始 CO2 体积。再根 据 CO2 总量,可求出 CO 体积,最后得出 H2 体积。 解: (1)最大值法――判断出 O2 过量。 设 10 L 气体全部是 H2 或全部是 CO 则根据 2H2 + O2 → 2H2O 2CO + O2 = 2CO2 2L 1L 2L 1L 10L 5L&6L 10L 5L&6L 所以,由此可推断出 6L O2 必过量。 (2)反应后剩余的 2L 是由 N2 和 O2 组成的混合气体,求其平均分子量: ∵同 T、同 P 下,? 气 M气 混 混 ? ?1 . 5 5 ? M H H2 25 3 5 1 ∴ M ?? . ? 混 21 气(3)求 2L 混合气体中 N2 和 O2 的体积 设混合气体中 N2 的体积为 x,则反应后剩余 O2 的体积为(2-x) ∵同 T、同 P 下,VN 2 VO 2?n N2 n O22x 3( ? ) 8 ? 22 x ?1 3 2 解得 x 0 ( ) ?. L 5∴ (4)求原混合气体中各种气体的体积 反应掉的 O2 体积:6-(2-0.5 )=4.5(L) ∵2H2 + O2?? ? ?点燃2H2O2CO+O2?? ? ?点燃2CO22L 1L 2L 1L 两反应中,H2 和 CO 与 O2 反应时的体积比均为 2∶1 已推算出耗 O2 4.5L ∴参加反应的 H2 和 CO 体积共为: 4.5L× = 9L 2 则原混合气中 CO2 体积为: 10L-0.5L-9L = 0.5L ∵燃烧后的 7.5L 气体中含 CO2、N2 和剩余 O2,生成的水为液态,14 ∴燃烧后共含 CO2:7.5L-2L = 5.5L 由 CO 燃烧生成的 CO2 体积为 5.5L-0.5L = 5L 由 CO 生成 CO2 的体积比为 1∶1 ∴原混合气中 CO 体积为 5L。 则原混合气中含 H2 体积为:9L-5L = 4L。 答:原混合气体中 H2:4L,CO2:0.5L,CO:5L,N2:0.5L。 【模拟试题】 : 一、选择题: 1、阿佛加德罗定律能够成立的本质原因是在一定温度和压强下( ) A.气体体积的大小只随分子数的多少而变化 B.不同气体分子的大小几乎相等 C.不同气体分子间的平均距离几乎相等 D.气体分子间的平均距离与分子本身的大小成正比 2、在标况下,下列气体含有的分子数最多的是( ) A.36.5g HCl B.22.4L O2 C.4g H2 D.0.5mol SO2 5 3、在 1.01× Pa,20℃时,下列气体各 2.8L,其质量最大的是( 10 ) A.N2 B.Cl2 C.NH3 D.SO2 4、在同温、同压下、A 容器中的 H2 与 B 容器中的 NH3 所含原子总数相等,则 A 与 B 的体 积之比为( ) A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.3∶2 5、400ml 某气体的质量是同温、同压下同体积 H2 质量的 23 倍,则该气体的式量为( ) A.23 B.46 C.11.5 D.5.75 6、 同温同压下, 50ml 气体 A2 和 100ml 气体 B2 化合生成 50ml 气体 C, C 的化学式为 则 ( ) A.AB2 B.A2B C.A2B4 D.AB 7、某金属 0.1 mol 跟足量盐酸反应,得标况下 H2 3.36L,则金属的化合价为( ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 8、同温同压下,等质量的 SO2 与 CO2 相比较,下列叙述正确的( ) A.密度之比为 16∶11 B.密度之比为 11∶16 C.体积之比为 1∶1 D.体积之比为 11∶16 9、下列各组物质中,摩尔质量相同的是( ) A.1g CH4 与标况下 1L N2 B.同温同压下,等体积 CO2 与 H2 C.3mol O2 与 2mol O3 D.1L 标况下的 CO 与 1g N2 10、设 NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.20℃时,28g N2 所含的原子数为 2NA 个 B.标况下,0.5NA 个水分子所占体积约为 11.2L C.CH4 的摩摩尔质量在数值上等于 NA 个甲烷分子的质量之和 D.1g CO 与 1g CO2 所含碳原子数之比为 1∶1 11、关于 a g H2 和 b g He,下列说法正确的是( ) A.同温同压下,H2 与 He 的体积比为 a∶2b B.同温同压下,若 a = b,则 H2 与 He 的物质的量之比为 2∶1 C.体积相同时,He 的质量一定大于 H2 的质量 D.同温同压下,若二者物质的量相同,其体积也相同 12、欲使 3L CO 与 H2 的混合气体完全燃烧,所需 O2 的体积在同温同压时为( ) A.1L B.1.5L C.3L D.无法确定15 13、24ml H2 和 O2 的混合气体,点燃充分反应后,再恢复到原温度和压强,剩余气体 3ml, 则原混合气体中 H2 与 O2 的分子个数比可能为( ) A.1∶16 B.16∶1 C.17∶7 D.7∶5 14、A 气体的摩尔质量是 B 气体的 n 倍,同温同压下同体积的 B 气体的质量是空气质量的 m 倍,则 A 的化学式式量为( ) A.m? n B.29mn C.29m nD.29n m15、在密闭容器中盛有 H2、O2、Cl2 的混合气,通过电火花,使这三种气体恰好反应,冷却 得到的溶液溶质的质量分数为 28.9%,则容器内 H2、O2、Cl2 的体积比为( ) A.9∶4∶1 B.8∶2∶4 C.11∶5∶1 D.9∶4∶2 二、填空题: 16、在相同状况下, g O2 与 1.4g N2 所占的体积比为 4∶1。17、在标况下,一个装满 Cl2 的容器为 74.6g,若装满 N2,则质量为 66g,则此容器的容积 为 L。 个氧原子,约含有 g 镁完全反应,此时可获得 个质 mol 电子。18.0.1molO2 约含有 子,它可与19.阿伏加德罗常数为 NA,若已知 R 元素的原子质量为 m kg,则 R 元素的相对原子质量是 。若已知 Y 元素的相对原子质量为 M,则该原子的实际质量为 20.含有相同数目氧原子的 CO 和 CO2,它们的质量之比是 比是 。 g。,物质的量之21.在一密闭容器中加入 3LCO,6L CO2,3L N2 和 1L NO,则此混合气体的平均摩尔质量 为 。三、计算题: 22、标况下,一个装满 Cl2 的容器为 74.6g,若装满 N2,则质量为 66g,则此容器的容积为 多少升?23、取 A、B、C 三种金属各 0.1mol,分别与足量盐酸反应,共得 H2 6.72L(标况下) ,其中 B 和 C 产生 H2 的体积比为 2∶1,B 和 C 产生 H2 之和与 A 产生的 H2 体积相等。求 A、B、 C 的化合价各是多少?16 第三节 物质的量浓度 【学习目标】 1.正确理解和掌握物质的量浓度的概念,学会有关物质的量浓度的计算。 2.通过物质的量浓度及其有关计算的教学,培养分析推理、解题归纳的能力。 【重、难点】: 物质的量浓度的概念以及有关的计算。 【学习内容】: ? 一.物质的量浓度 1.概念:以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫 做溶质 B 的物质的量浓度。用 CB 表示。 单位: mol/L 表达式:CB =nB/V 例 1、判断下列说法是否正确? (1)1L 水溶解了 22.4LHCl, C=1mol?L-1?(错,溶液体积不为 1L,物质的量不一定 是 1mol) (2)160g 胆矾溶于水配成 1L 溶液 C=1mol?L-1?(错,溶质物质的量小于 1mol) (3)74gCa (OH)2 溶于水配成 1L 溶液 C=1mol?L-1?(错,Ca (OH)2 微溶) 例 2、标况下,盛满 HCl 烧瓶与用排空气法收集的 HCl(VHCl 占 75%)烧瓶例置于水 中,其物质的量浓度关系?(相等,均等于 2.溶液的物质的量浓度 系:1 ) 22 .4与溶液中溶质质量分数 ω 及溶液密度 ρ(g? -3)之间的关 cm3.一定物质的量浓度溶液的配制 (1)配制步骤: ①计算所需溶质的量② ③溶解或稀释:注意冷却或升温至室温 ④移液:把烧杯液体引流入容量瓶。 ⑤洗涤:洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗涤液一并移入容量瓶。 ⑥定容: 向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线 2~3 cm 处改用胶头滴管滴蒸馏水至溶液 的凹液面与刻度线正好相切。 ⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 ⑧装瓶: (2)使用的仪器: 托盘天平或量筒(滴定管) 、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。 (3)重点注意事项: ①容量瓶使用之前一定要检查瓶塞是否漏水;17 ②配制一定体积的溶液时,选用容量瓶的规格必须与要配制的溶液的体积相同; ③不能把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释; ④溶解时放热的必须冷却至室温后才能移液; ⑤定容后,经反复颠倒,摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能 再向容量瓶中加入蒸馏水。 因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。 上述情况的出现 主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失; ⑥如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出部分再吸走,必须重新配制。 (4)实验误差分析: 实验过程中的错误操作会使实验结果有误差: &1&使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因 ①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀。使所称溶质的质量偏高,物质的量浓度偏大 ②调整天平零点时,没调平,指针向左偏转(同①) 。 ③用量筒量取液体时仰视读数(使所取液体体积偏大) 。 ④把量筒中残留的液体用蒸馏水洗出倒入烧杯中(使所量液体体积偏大) 。 ⑤把高于 20℃的液体转移进容量瓶中(使所量液体体积小于容量瓶所标注 的液体的体 积) 。 ⑥定容时,俯视容量瓶刻度线(使液体体积偏小) 。 &2&使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因 ①称量时,物码倒置,并动用游码(使所称溶质的质量偏低,物质的量偏小) 。 ②调整天平零点时,没调平,指针向右偏转(同①) 。 ③用量筒量取液体时俯视读数(使所取液体体积偏小) 。 ④没洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤液没移入容量瓶中(使溶质的物质的量减少) 。 ⑤定容时,仰视容量瓶刻度线(使溶液体积偏大) 。 ⑥定容加水时,不慎超过了刻度线,又将超出部分吸出(使溶质的物质的量减少) 。 &3&对实验结果无影响的操作 ①使用蒸馏水洗涤后未干燥的小烧杯溶解溶质。 ②配溶液用的容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥。 (5)实验思考题: ①怎样称量 NaOH 固体? ②配制一定物质的量浓度的溶液时, 若取用 5 mL 浓盐酸, 常用 10 mL 量筒而不用 100 mL 量筒,为什么? 【提示】 ①因 NaOH 固体易潮解,且有腐蚀性,必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量,称量过程 中时间越长,吸水越多,误差越大,若直接在纸上称 NaOH,则有损失且易腐蚀托盘。 ②为了减少误差。因为 100 mL 量筒读数误差较大,且倾出液体后,内壁残留液体较多。 [重点归纳] 物质的量的有关计算 1、关于物质的量浓度的计算。计算时运用的基本公式是:18 溶质的质量分数与物质的量浓度两浓度基本公式的换算关系: 溶质的质量分数 定义 表达式 物质的量浓度用溶质的质量占溶液质量的 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成 百分比表示的浓度 的物理量,叫做溶质 B 的物质的量浓度。特点溶液的质量相同, 溶质的质量 溶液体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液里,含有 分数也相同的任何溶液里, 溶质的物质的量都相同,但是溶质的质量不同。 含 有溶质的质量都相同, 但是溶 质的物质的量不相同。 某溶液的浓度为 10%,指在 某溶液物质的量浓度为 10mol/L,指在 1L 溶液中,含有溶 100g 溶液中,含有溶质 10g。 质 10mol。实例 换算 关系3、一定物质的量浓度的稀释计算。浓、稀溶液运算的基本公式是: [例题解析] 1、注意溶质是什么19 溶液中的溶质是什么,是运用物质的量浓度表达式进行计算时首先要考虑的,对有些特 殊情况, SO 3 、CuSO 4 ? 5H 2 O 等溶于水后所得溶质及氨水中溶质是什么等, 如 要注意辨别。 例 1:标准状况下,用一定量的水吸收氨气后制得物质的量浓度为 12.0mol ? L?1 、密度 为 0.915g ? mL?1 的氨水。试计算 1 体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。 (本题中氨 的相对分子质量为 17.0,水的密度为 1.0g ? mL?1 ) 解析:很多同学认为氨水中的溶质为 NH3 ? H 2 O ,导致计算出错。其实,我们习惯认 为氨水中的溶质为 NH 3 。设水的体积为 1L,根据物质的量浓度表达式可得:V( NH3 )?122.4L ? mol ? 12.0mol ? L?1 V( NH3 ) ?1 3 ?1 ? 17.0g ? mol ? 10 mL ? 1.0g ? mL 22.4L ? mol ?1解得 V( NH3 ) ? 378L ,故 1 体积水吸收 378 体积的氨气可制得上述氨水。 2、注意溶液的体积 主要注意两点: 一是不能用水的体积代替溶液的体积; 二是当题设未给出溶液的密度时, 可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释) ,认为其和为溶液的总体积; 当给出密度后则需通过密度进行换算求溶液的体积。 例 2:在 100g 浓度为 18mol ? L?1 、密度为 ?g ? mL?1 的浓硫酸中加入一定量的水稀释成? 10 3 mL ? L?1 ? 0.915g ? mL?19mol ? L?1 的硫酸,则加入水的体积(A. 小于 100mL C. 大于 100mL)B. 等于 100mL 100 D. 等于 mL ?解析:一些同学未考虑浓硫酸加水稀释后,溶液的密度会发生变化(减小) ,而直接将 100 100 ? x ? 1 溶液和水的质量加和求体积。设加入水的体积为 x mL,则 18 ? ,解得 ? 9? ? ? x=100,导致错选 B 项。 设加入水的体积为 ymL,由 c1 V1 ? c 2 V2 得:18 ?? 100 ? y 100 200 ?9? ? 浓 ? 1 ,即 y&100。故答案为 A 项。 ,化简得 100 ? y ? 稀 ?浓 ?稀3、注意单位运算 在概念理解及应用中,要注意各物理量的单位,一是各物理量的单位要相互匹配;二是 注意从单位运算入手,能简化解题思路,快捷求解。 例 3:标准状况下,1 体积水大约溶解 560 体积氨。求: (1)所得氨水中溶质的质量分 数?(2)若测得上述氨水的密度为 0.91g ? mL?1 ,则此氨水的物质的量浓度为多少?(3)20 取此氨水 10mL,加水稀释到 1L,所得稀氨水的物质的量浓度为多少? 解析: (1)注意单位量及比例关系。设取用水的体积为 1L(水的质量为 1000g) ,则溶 解标准状况下氨气的体积为 560L,即所得到氨水中溶质的质量分数:560L 22.4L ? mol ?1 ×100%=29.8%。 w? 560L 1000g ? 17g ? mol ?1 ? 22.4L ? mol ?1 (2)可用不同公式解答: 17g ? mol ?1 ?c ? 1000 ? ? ? w 29.8% ? 1000mL ? L?1 ? 0.91g ? mL?1 ? ? 16.0mol ? L?1 。 M 17g ? mol ?1(3)要注意将 mL 转化为 L。根据公式 c1 V1 ? c 2 V2 ,解得 c 2 ? 0.16mol ? L?1 。 4、注意溶解度的影响 第一,物质的量浓度适合于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适合于过饱 和溶液(溶质未溶解完全) ;第二,注意一些典型问题,如 Ca (OH) 2 的溶解度情况及气体物 质在溶液中的溶解问题等。 例 4:将 12.6g 无水亚硫酸钠固体加入 100mL 8mol ? L?1 的硫酸中以制取 SO 2 气体,反 应完全后,若溶液中+4 价硫元素的物质的量浓度为 0.2mol ? L?1 ,假定溶液的体积不变,忽 略溶液及导管中的气体体积。求: (1)溶液中硫元素的质量。 (2)收集到 SO 2 气体的体积。 (3)溶液中 Na ? 和 H ? 的物质的量浓度(不考虑弱电解质的电离) 。 解析:本题涉及 SO 2 气体在溶液中的溶解问题,只有 SO 2 在水中溶解量达到饱和后, 才有气体逸出,因此,在计算收集到的气体体积时要减除溶解量。根据题意有以下关系量:Na 2 SO 3 ? H 2 SO 4 ? Na 2 SO 4 ? SO 2 ? ?H 2 O0.1mol 0.8mol(过量) 0.02mol(溶解量)(1) m(S) ? (0.8mol ? 0.02mol) ? 32g ? mol ?1 ? 26.24g 。 (2) V(SO 2 ) ? (0.1mol ? 0.02mol) ? 22.4L ? mol ?1 ? 1.792L 。0.1mol 0.7mol ? 2mol ? L?1,c(H ? ) ? 2 ? ? 14mol ? L?1 。 0.1L 0.1L 5、注意密度变化规律 在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变 化对溶液物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、 乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。(3) c( Na ? ) ? 2 ? 例 5:若以 w 1 和 w 2 分别表示浓度为 a mol ? L?1 和 b mol ? L?1 氨水的质量分数,且知21 2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水小) ( A. 2w 1 ? w 2 C. w 2 ? 2w 1 B. 2w 2 ? w 1 D. w 1 ? w 2 ? 2w 1)解析:设溶液的体积为 VL,密度为 ? g ? mL?1 ,溶质的摩尔质量为 M g? mol ?1 ,质量 分数为 w,物质的量浓度为 c mol ? L?1 。根据溶液物质的量浓度的表达方式不同,但其溶质 的量不变,有 V L×103 mL?L?1 ? ? g ? mL?1 ??w w 。 ? VL ? cmol ? L?1 ,即 c ? 10 3 ?1 M M g ? mol依题意有 a ? 10 3?1 w 1 ? w ,b ? 10 3 2 2 ,因 2a=b,所以有 2?1 w 1 ? ? 2 w 2 ,又由于氨水的密 17 17度比纯水小,且浓度越大,密度越小,即 ? 2 ? ?1 ,代入上式 w 2 ? 2w 1 。故答案为 C 项。 6、注意实验情景 在计算溶液配制或溶液稀释等问题中溶液物质的量浓度时, 一要注意不能把水的体积当 作溶液的体积;二是在配制溶液时,要注意容量瓶规格与实际配制溶液体积的关系。 例 6:实验室需用 480mL 0.1mol ? L?1 的硫酸铜溶液,现选取 500mL 容量瓶进行配制, 以下操作正确的是( ) A. 称取 7.68g 硫酸铜,加入 500mL 水 B. 称取 12.0g 胆矾配成 500mL 溶液 C. 称取 8.0g 硫酸铜,加入 500mL 水 D. 称取 12.5g 胆矾配成 500mL 溶液 解 析 : 一 些 同 学 通 过计算,得溶质的质量m(CuSO 4 ) ? 0.1mol ? L?1 ? 0.48L ? 160g ? mol ?1? 7.68g ,选 A 项;也有一些同学选 C 项,这里包含两个错误:一是用 500mL 容量瓶进行配制时,溶质的质量应满足 500mL 容量瓶的需求;二是错把溶剂的体积当作溶液的体 积,正确情况应该是“称取 8.0g 硫酸铜(或 12.5g 胆矾) ,加水至 500mL。 ”故答案为 D 项。 7、注意物质与其组成微粒的关系 物质与其组成微粒的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分 析。组成微粒的某量=对应物质的某量×物质组成中该微粒的数目。此类问题在近几年高考 中出现频率较高,需引起注意。 例 7 : 今 有 300mL 0.1mol ? L?1 Na 2 SO 4 溶 液 、 200mL 0.1mo l? L?1 M gSO 溶 液 和 4100mL 0.1mol ? L?1 Al2 (SO 4 ) 3 溶液,这三种溶液中 SO 2 ? 的浓度之比为( 4)A. 1:1:1 B. 3:2:1 C. 3:2:3 D. 1:1:3 解析:本题易错选 A 项或 C 项,错选 A 项是对物质与其组成微粒的关系把握不准造成 的;错选 C 项是因为审题不仔细,有些同学看到浓度、体积就想到求物质的量,将题设数 据分别相乘,再比较得到 C 项,而未细看题目要求。本题是要计算 SO 2 ? 的浓度之比,审题 422 仔细后,很容易得到答案为 D 项。 【模拟试题】 1.取 100mL0.3mol/L 和 300mL0.25mol/L 的硫酸溶液,混合后稀释到 500 mL,则得到的混合 溶液中 H 离子的物质的量浓度为 A. 0.21mol/L B. 0.56mol/L C. 0.42mol/L2+()D. 0.26mol/L+2.已知 1.0L 盐酸和硫酸的混合液中含有 0.1mol 的 Cl 和 0.2mol SO4 ,则此溶液中 H 离子 的浓度为 A.0.1mol/L B.0.2mol/L3+( C.0.5mol/L D.1 mol/L2-)3. 某 Al2(SO4)3 溶液 V mL 中含有 a g Al ,取出 V/4 mL 溶液稀释成 4V mL 后,SO4 的物质 的量浓度为 A. 125a/54V mol?L-1( B. 125a/36V mol?L-3 -1)-1C. 125a/18V mol?L-3-1D.125a/V mol?L4. 已知 25%氨水的密度为 0.91g.cm ,5%氨水的密度为 0.98g.cm ,若将上述两溶液等体积 混合,所得氨水溶液的质量分数是 ( )A.等于 15% B.大于 15% C.小于 15% D.无法估算 5.某温度下,将 150mL 溶质质量分数为 22%的硝酸钠溶液中加 100g 水稀释,溶液中溶质的 质量分数变为 11%,求原溶液的物质的量浓度是多少?6.实验室使用的浓盐酸的质量分数一般为 36.5%,密度为 1.19g? 3。若要配制该浓度的盐 cm 酸 1.00L,需多少升标准状况下的 HCl 气体溶解在其中?-7.为测定苛性钾 (KOH) 的纯度, 取样品 0.5600 g 溶于水配制成 1 L 溶液, 取此溶液 25.00mL, 用去 0.0050mol/L H2SO4 溶液 24.00mL,恰好反应完全,则苛性钾的纯度为(杂质不与酸反 应)多少?8.将标准状况下的 aL 氯化氢气体溶于 1000 克水中,得到盐酸的密度为 bg/ml,则该盐酸的 物质的量的浓度是多少?23 9.在标准状况下,将盛满氯化氢气体的试管倒置于水中,当试管中充满水时立刻取出,则此 时试管中溶液的物质的量浓度约为多少?10. 常温下, 将质量分数为 14%的 NaCl 溶液 20g 与质量分数为 24%的 NaCl 溶液 30g 混合, 3 得到密度为 1.15g/cm 的混合液。计算 (1)该混合溶液中氯化钠的物质的量浓度 (2)在 1000g 水中溶解多少 mol NaCl,才能使其物质的量浓度恰好与上述混合液的物质的 量浓度相等?物质的量小结 一.以物质的量为核心的换算关系 (1)NA 、M 、Vm 、C 四个定义式的含义及相互换算关系:24 (2)与物质的量有关的物理量知识总结二、四个定义公式: 1、NA=N(B)÷ n(B) 例 1、m 克 NH3 含有 a 个氢原子,求阿佛加德罗常数25 2、M(B)=m(B) ÷n(B) 例 2、m 克 Na2RO3 含有 a 个钠原子,求 Na2RO3 的摩尔质量3、Vm=V(气体) ÷ n(分子) 例 3、在标准状况下,m 克 H2R 气体中含有 a 个氢原子,求 H2R 的摩尔质量和体积3、 C(B)=n(B) ÷ V(溶液) 例 4、m 克 Na2CO3 溶于 V 升水中,所得溶液的密度为 1.2g/ml。求所得溶液的质量分数 和物质的量浓度例 5、在标准状况下,500mlHCl 气体溶于 V 升水中,所得溶液的密度为 ρ g/ml。求所 得溶液的质量分数和物质的量浓度三、一个定律多个推论: 1、阿佛加德罗定律: 同温同压下,相同体积的任何气体,含有的分子数相同。 2、阿佛加德罗定律的推论: (1)同温同压下,气体的体积之比等于气体的分子数之比,也等于气体分子的物质的量之 比 (2)同温同压下,气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比(即相对密度) (3)同温同体积下,气体的压强之比等于气体的分子数之比,也等于气体分子的物质的量 之比 3、对同一种物质:26 物质的质量之比=物质的量之比=物质的分子数之比 4、同温同压下,对同一种气体物质: 物质的质量之比=物质的量之比=物质的分子数之比=气体的体积之比 5、对混合物的计算: (1)M(混)=m(混) ÷n(混) n(混)=m(混) ÷ M(混) 例 6: N2 和 H2 气按体积比为 1:2 混合,求该混合气体的平均摩尔质量(2)Vm=V(混气体) ÷ n(混分子总数) V(混气体) = n(混分子总数).Vm 例 7: 在标准状况下,N2 和 H2 混合气体的密度为 0.67g/L 。求该混合气体中 N2 和 H2 的体 积比【模拟试题】 1、设 NA 为阿佛加德罗常数,下列说法正确的是( ) (1)1.6g NH2 离子含有的电子数为 NA (2) 62g Na2O 溶于水所得溶液中含 O2-NA 个 (3)16g 氧气和 16g 臭氧含有的原子数目都是 NA (4)18g 水所含的电子数为 8 NA (5)22.4L 氯气所含的原子数为 2 NA (6)醋酸的摩尔质量与 NA 个醋酸分子的质量在数值上相等 (7)2.3g 钠由原子变为离子时,失电子数为 0.1 NA (8)18g 重水所含的电子数为 10 NA (9)28g 氮气所含的原子数为 NA (10)20℃、1atm 时,11.2L 氧气所含的原子数为 NA (11)22.4L 氖气中所含原子数为 NA (12)标况下,VL 水含有的氧原子个数为 (13)4℃时,5.4mL 水所含的水分子数为 0.3 NA (14)从任何金属盐溶液中沉淀出 1mol 金属原子所需的电子数为 NA (15)标况下 22.4LH2 所含的中子数为 2NA (16)2L1mol/L K2SO4 溶液中离子总数为 3 NA (17)HCl 气体的摩尔质量等于 NA 个氯气分子和 NA 个氢气分子的质量之和 (18)121g CF2Cl2(氟利昂)所含氯原子数为 2NA 2、三个容积不相同的密闭容器分别装满 CO2、O2、N2 三种气体,当这些容器内的气体温 度和密度都相同时,这三个密闭容器内压强由大到小的顺序是( )27 A、P(CO2)&P(N2)&P(O2) B、P(CO2)&P(O2)&P(N2) C、P(N2)&P(O2)&P(CO2) D、P(O2)&P(N2)&P(CO2) 3、 CO2、 2、CO 组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同,这该混合气中 CO2、H2、 由 H CO 的体积比是( ) A、29:8:13 B、21:1:14 C、13:8:29 D、26:16:17 4、甲、乙、丙三种不同浓度的稀 H2SO4,分别跟等物质的量的 Al、KHCO3 和 K2CO3 刚好完 全反应完全,所耗去甲、乙、丙三种酸的体积比为 1:2:3,则甲、乙、丙三种酸物质的量 浓度之比应是( ) A、1:1:1 B、3:1:2 C、6:2:3 D、18:3:4 14 12 5、由 CO 和 CO 组成的混合气与同温同压下空气(平均相对分子量为 29)的密度相同, 则下列关系正确的是( ) 14 12 A、混合气中 CO 和 CO 的分子数之比为 14:15 14 12 B、混合气中 CO 和 CO 的物质的量之比为 1:1 14 12 C、混合气中 CO 和 CO 的质量之比为 14:15 14 12 D、混合气中 CO 和 CO 的密度之比为 1:1 14 6、 C 是碳的一种同位素原子,NA为阿佛加德罗常数值,下列说法不正确的是( ) 14 A、1/8 mol CH4 分子所含中子数为 NA 14 B、7g C 原子形成的石墨中所含质子数为 3NA 14 C、常温常压下,17g 甲基(- CH3)所含电子数为 8NA 14 D、常温常压下,22.4L 含 C 的二氧化碳中分子数大于 NA 7、标准状况下某种氧气和氮气的混合气体 mg 含有 b 个分子,则 ng 该混合气体在标况 下所占的体积(L)应是(NA为阿佛加德罗常数)( )8、下列叙述正确的是( ) A、同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等 B、任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等 C、1L 一氧化碳气体一定比 1L 氧气的质量小 + D、等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的 H 数一定相等 9、下列说法不正确的是( ) 23 A、硫酸的摩尔质量与 6.02×10 个磷酸分子的质量在数值上相等 23 23 B、6.02 ×10 个氮分子和 6.02×10 个氢分子的质量比等于 14:1 23 C、32 g 氧气所含的原子数目为 2×6.02×10 23 D、常温常压下,0.5 ×6.02 ×10 个一氧化碳分子所占体积是 11.2 L 10、NA 代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A、9g 重水所含有的电子数为 5NA B、1mol MgCl2 中含有离子数为 NA C、7.1g 氯气与足量 NaOH 溶液反应转移的电子数为 0.2 NA D、1mol C10H22 分子中共价键总数为 31 NA 11、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物 10 克,与足量的盐酸反应产生 的氢气在标准状况下为 11.2 升,则混和物中一定含有的金属是( )28 A、锌 B、铁 C、铝 D、镁 12、将一定质量的 Mg,Zn,Al 混合物与足量稀 H2SO4 反应,生成 H2 2.8L(标准状况), 原混合物的质量可能是( ) A、2g B、4g C、8g D、10g D、1:2:6 13、下列各组中,两种气体的分子数一定相等的( ) A、温度相同、体积相同 O2 和 N2 B、质量相等、密度不等的 N2 和 C2H4 C、体积相等、密度相等的 CO 和 C2H4 D、压强相同、体积相同的 N2 和 O2 14、质量相等的两份气体样品,一份是 CO,另一份是 CO2,这两份气体样品中,CO 与 CO2 所含氧原子的原子个数之比是( ) A、1:2 B、1:4 C、11:14 D、11:28 2 15、用 1L 1.0mol/L NaOH 溶液吸收 0.8molCO2,所得溶液中 CO3 ―和 HCO3―的浓度之比约是 ( ) A、1:3 B、1:2 C、2:3 D、3:2 16、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、氧气 B、氮气 C、乙烷 D、一氧化氮 17、现有 200mL H2SO4 和 Na2SO4 的混合溶液,其中硫酸的物质的量浓度为 1mol/L,硫酸钠 的物质的量浓度为 0.5mol/L。若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为 2mol/L 和 0.2mol/L 的溶液,应加入 55.8%的硫酸溶液(密度为 1.35g/cm3)多少毫升?再加蒸馏水稀 释至多少毫升?18、100 mL 0.3mol/L Na2SO4 溶液和 50 mL 0.2mol/L Al2(SO4)3 溶液混合后,溶液中 SO42 的 物质的量浓度为多少?(对于浓度不超过 1mol?L-1 的稀溶液,混合时体积变化不大,可以 作近似计算:用原溶液的体积相加得混合后的溶液体积)-19、在含有 Na2SO4 和 Fe2(SO4)3 混合溶液中,测得 Na+浓度为 1mol/L,SO42 的浓度为 0.71mol/L,其中硫酸铁的物质的量浓度为多少?-29 20、将 0.65 g 锌加到 50ml,浓度为 1mol/L 的盐酸中,计算: (1)S.P.T.下可生成多少毫升氢 气?(2)若反应完成后,溶液的体积仍为 50ml,这时溶液中的锌离子和氢离子的物质的量 浓度各是多少?21、在 S.P.T.下,某气体的质量是 1.825g,将它完全溶于水,制成 500mL 的某一元酸溶液, 将此溶液分成相等的两份,取其中的一份加入含有杂质的碳酸钠(杂质不参加反应)1.44g, 恰好完全反应,并产生 0.28L 的气体(S.P.T.) 。试求: (1)碳酸钠的纯度; (2)一元酸溶液 的物质的量浓度; (3)某气体的式量。氯气 【学习目标】 1、知道氯气的物理性质和化学性质 2、理解氯水和漂粉精的消毒原理 【学习内容】 一. 氯气 学习元素及化合物知识,首先要明确,物质的结构决定物质的性质。氯原子最外电子层 有 7 个电子,决定了它易得 1 个电子变成稳定结构,因此 Cl 2 具有强氧化性。 1. 氯气的化学性质 (1)与金属反应, Cl 2 均作氧化剂,得电子变成 Cl 离子。金属都作还原剂失电子。 变价金属铁、铜与 Cl 2 反应都生成较高价态。?2 Fe ? 3Cl2 ?点燃 2 FeCl3 ?? ?还原剂氧化剂 氧化产物( Fe 3? ) 还原产物(Cl ? )Cu ? Cl2 ?点燃 CuCl2 ?? ?还原剂氧化剂 氧化产物(Cu 2? ) 还原产物(Cl ? )30 (2)与非金属反应Cl 2 与非金属除 F、O 之外,非金属均作还原剂被氧化, Cl 2 作氧化剂被还原。H 2 ? Cl2 ?点燃 2 HCl ?? ? 2 P ? 5Cl2 (足量) ?点燃 2 PCl5 (白色烟雾) ?? ? 2 P ? 3Cl2 (不足量) ?点燃 2 P C 3l ?? ?(3)与水与碱反应Cl 2 与水的反应属于自氧化还原反应中的歧化反应。在歧化反应中,不仅氧化剂与还原剂是同一种物质,还必须是同种元素的中间价态物质。0 ?1 ?1C l 2 ? H 2 O ? HC l ? H Cl O氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物H lO C 不稳定,光照会分解放出氧气。2 H C l O 光照 ? 2 H C l O2 ? ?? ? ?Cl 2 与碱溶液之间的反应也是歧化反应。方程式不用记忆。只要用碱去中和 C l 2 与水反应生成的 H l 和 H lO C C 就能写出生成产物。Cl2 ? 2 NaOH ? NaCl ? NaClO ? H 2 O 2Cl2 ? 2Ca (OH ) 2 ? CaCl2 ? Ca (ClO) 2 ? 2 H 2 O 漂白粉2、氯气的实验室制法 (1)药品:浓盐酸和 MnO2。或浓盐酸和 KMnO4。 (2)反应原理:用氧化剂(MnO2 或 KMnO4)氧化浓盐酸中的 HCl 而生成 Cl2,发生 的是氧化还原反应。 MnO2+4HCl ?? MnCl2+Cl2 ? +2H2O 2KMnO2+16HCl == 2KCl+2MnCl2+5Cl2 ? +8H2O (3)发生装置:制取氯气时所用的 MnO2 为固态粉未,所用的浓盐酸为液态,且需要 在加热的条件下才能反应。故制取氯气的发生装置使用的仪器主要有圆底烧瓶、分液漏斗、 铁架台、石棉网、酒精灯。 (4)收集方法:因氯气的密度(约 3.2g/L) 比空气大,且能溶于水,故可用向上排空 气法收集氯气。又因为 Cl2 难溶于饱和食盐水,所以也可用排饱和食盐水的方法收集氯气。 (5)验满方法: ①因 Cl2 是黄绿色气体,可观察到整个集气瓶内都已充满黄绿色气体,则已收集满氯 气。 ②可在集气瓶口放一湿润的淀粉碘化钾试纸,若底纸变蓝则说明集气瓶内已收集满氯 气。 2KI+Cl2 ==2KCl+I2 (I2 遇淀粉变蓝色) (6) 尾气的吸收: 氯气不毒, 为防止污染, 多余的氯气可用碱溶液来吸收。 一般用 NaOH?31 溶液吸收多余的氯气, 而不用石灰水吸收, 这是因为 Ca(OH)2 溶解度小, 吸收氯气的能力小。 注意:不能用水吸收多余的氯气,因为氯气不易溶于水。 (7)氯气的净化:因为浓盐酸有挥发性,能挥发出氯化氢气,在加热时挥发加剧。因 此,用 MnO2 与浓盐酸反应生成的氯气中常混有氯化氢气和水蒸气。为了得到纯净而又干燥 的氯气应将气体先通入盛有饱和食盐水或水的洗气瓶, 以除去氯气中混有的氯化氢气; 再通 过盛有浓硫酸的洗气瓶,以除去氯气中混有的水蒸气。然后再用向上排空气法收集,便可得 到纯净而又干燥的氯气。 由上列叙述可知, 在实验室一套完整的制取氯气的装置如下图所示:这是实验室制取气体的三种典型装置之一, 它适用于固体和液体或液体和液体加热制取 气体。除制取 Cl2 外,还可用于制取 HCl、HBr 等气体。 一套完整的制取气体的装置,应当由四部分组成:对于这套制取气体的装置, 一定要认识各仪器并准确叫出名称, 还要明确各装置的作用、 原理及注意事项。 A――分液漏斗,用来往烧瓶中加浓盐酸 B――圆底烧瓶,MnO2 与浓盐酸发生反应的反应器。加热时要垫上石棉网。 甲――洗气瓶,内盛饱和食盐水。 乙――洗气瓶,内盛浓硫酸。 丙――集气瓶,收集 Cl2,进气管伸入瓶底。 丁――尾气吸收装置,内盛 NaOH 溶液。 3. 氯气用途 氯气的性质决定了氯气的用途。 Cl 2 具有强氧化性, Cl 2 与 H2O 反应生成的 H lO C 氧 化能力更强。 因此 Cl 2 用于杀菌消毒, 漂白以及处理工业上具有还原性物的废水 (含 H2 S 或 含酚、氰化物等) 。 【知识详解】氯水的多重性 (1)新制氯水的成分与长期放置的氯水的成分 新制氯水的成分:32 Cl2 ? H2 O H C l? H ? ? Cl ?HC lOH C l? H C l O? H? ? C lO( * H2 OH ? ? OH ? )注: “→”号式只存在生成物; “”号式前后物质共存。新制氯水的成分为:分子: C H、 O l、 OH (三分子) C l 2 2 离子; H C C 、 (四离子) 、 l l、 OO H 长期放置的氯水;由于 HClO 分解, Cl 2 全部反应掉,这长期放置的氯水已变成 HCl 水溶液,即盐酸,则所含成分为: HC O 、 HH l、 、 O 2 (2)氯水是一种常见试剂,围绕氯水而出现的各类问题也较多。因为氯水成分比较复 杂,一时抓不住要点,答题时常感困惑,错误较多,对于什么情况下考虚 Cl 2 的性质,什么 情况下考虑 HClO 的性质,什么情况下考虑 H 、 l 的性质,很多同学拿不准,下面针对 C 这个问题作一分析:? ?? ? ?????1? 考虑氯气的性质:新制氯水中存在着大量 Cl 2 分子, Cl 2 是新制氯水的主要成分,为了方便,有时实验室 中常用氯水代替 Cl 2 ,如将新制氯水滴加到淀粉碘化钾溶液中和通入 Cl 2 的效果一样,都是Cl 2 分子将 I ? 氧化成 I 2 使淀粉变蓝。C KK 2。 类 似 的 还 有 l 2 2? ? ? lI C 2 IK Fl、 , 但 B e2 H r C 2 、 SNO O 2 3 a 3 S、 等与氯水的反应, C2和 2 都参加反应。 S S O l HO 2 、H 22? 考虑 HClO 的性质HClO 表现有三性:见光受热分解的不稳定性、强氧化性及极弱的酸性,出题多考查不 稳定性和强氧化性。 如不稳定性有: 将新制氯水光照有何现象?长期放置的氯水跟新制氯水 成分有何不同?关于强氧化性的有: 为什么 Cl 2 能用于自来水的消毒?为什么氯水能漂白? 为什么将石蕊试液滴加到新制氯水中先变红后又褪色了?3? 考虑 H ? 的性质:a OC 3 H 3 a 等加入到新制氯水中有何现象;要考虑盐酸电离出的 H 跟 C 将 N C、 O N C、 O a OC 3 H 3 a 等发生反应产生 CO2 气体。 C?33 NaHCO3 ? HCl ? NaCl ? CO2 ? ? H 2 O CaCO3 ? 2 HCl ? CaCl2 ? CO2 ? ? H 2 O再如将石蕊试液滴加到新制氯水中为什么变红等,需考虑 H 的性质。?4? 考虑 Cl ? 的性质:向新制氯水中滴加 A N 3溶液有何现象?这个问题需考虑 Cl 的性质, g O?Ag ? ? Cl ? ? A g C ? A g N 3 ? H C l? A g C ? ? H N O 产生 AgCl 的白色沉淀。 l( O l 3)注意:AgClO 不是沉淀。 注意:氯水与液氯的区别 氯水 含有微粒 类 制 保? Cl H 、 、 、2 O H ?l C H 、、 l O l C C ? ? O 2 Cl H、 2 O液氯别 混合物 法 把氯水通入水中 存 棕色瓶冷暗处纯净物 氯气经加压或降温 钢瓶【疑难解答】 某温度下,将 Cl 2 通入 NaOH 溶液中,反应得到 N、 、 3 a NOa 的混合液, C a NO l C l C l 经测定 C 则 aH lO 与 ClO3 的离子数之比为 1:3, Cl 2 与 NO 溶液反应时被还原的 Cl 元素与 被氧化的氯元素的质量比为( ) A. 21:5 B. 11:3 C. 3:1??D. 4:1解析: Cl 2 与 NO 溶液在加热的条件下也能歧化为+5 价氯 N C 3和 ?1价氯。 aH a lO 写出并配平下列两个歧化反应方程式:Cl2 ? 2 NaOH ? NaCl ? NaClO ? H 2 O ?1 ?5 3Cl2 ? 6 NaOH ? 5 Na Cl ? Na Cl O3 ? 3H 2 O? lO N C 3电离出的 ClO3 数是 NaClO 电离出的 C ? 离子数的 3 倍,因此要将后边的 a lO方程式系数扩大 3 倍。9Cl2 ? 18 N a O H 15 N a C? 3N a C l3O 9 H 2 O ? l ?反应中被还原的氯元素是指作氧化剂得电子的氯元素, 反应后必然变成 NaCl 中的 Cl 离 子。反应中被氧化的氯元素是指作还原剂失电子的氯元素,反应后必然要变成 NaClO?lO )和 N C 3( ClO3 ) (C 。因此被还原的氯元素与被氧化的氯元素的质量比应为两方 a lOal a lO 15 ?? 。 ?: 34 ) ( 1 程式中 N C 系数之和与 NaClO 与 N C 3系数之和比。 ( 1 1) :34?? 故 D 为正确选项。 【例题分析】 例 1. 下列有关氯水的叙述中,正确的是( A. 新制氯水中只含 C2和 2 分子 l HO B. 新制氯水能消毒杀菌是因为其中含有 Cl 2 有毒,能消毒、杀菌 C. 光照氯水有气泡逸出,该气体是 Cl 2 D. 氯水放置数天后酸性增强 解析:本题是通过氯水中含有氯气,以及少量 Cl 2 与 H2O 反应生成的 H lO C 这一知识 点变换形式进行发散思维。A. 新制的氯水中还含有 H lO C 分子。B. 是 H lO C 杀菌、消毒, 而不是 Cl 2 分子。C. 逸出的气体应为 O2 ;由于氯水放置数天后 H lO C 的分解,生成更多的 盐酸,所以酸性增强,需要注意的是即使 H lO C 全部分解,由于氯水的浓度不大,得到的 也仅是很稀的盐酸。 答案:D 例 2. 当不慎有大量 Cl 2 逸出周围空间时,可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂 住鼻子,该物质最适宜采用的是: A. NO aH B. N C al C. K r B D. N 2 O aC 3 )解析:选择合适的物质时必须同时比较两个方面,一是要能够吸收氯气;二是本身无毒 无腐蚀性,对人体无害,同时吸收氯气时的产物也应对人体无害。从以上两点可以得出(A) NaOH 有腐蚀性; (B)NaCl 不能吸收氯气; (C)生成 Br2 有毒; (D)综合考虑两个方面,N 2 O可用。 aC 3答案:D 例 3. 下列物质能使红墨水褪色的是( A. 活性炭 C. NaCl 溶液 ) B. 二氧化碳 D. 酸化了的 NaClO 溶液解析:通过比较:活性炭具有吸附作用,吸附色素而使红墨水褪色;C 2和 C溶液 O N l a 不能使红墨水褪色;NaClO 酸化后有 HClO 生成,HClO 具有漂白性,使红墨水褪色。 答案:D 例 4. 实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有: (1)将蒸馏烧瓶固定在铁架台上; (2)把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度、固定铁圈放好石棉网; (3)用药匙向蒸馏烧瓶中加入 M O ,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气 n 2 瓶中; (4)检查装置的气密性;35 (5)在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连结好导气管,最好的实验操作顺序是 A. (2) (4) (5) (3) (1) B. (2) (3) (4) (1) (5) C. (2) (5) (3) (1) (4) D. (2) (3) (5) (1) (4) 解析:装置的安装顺序为“由下而上” ,另外需注意的是,加入药品前检查装置的气密 性,则这两点不难得出选 C。 答案:C 例 5. 今有 H、 l2 混合气体 100mL(标准状况) ,其中一种气体体积为 45mL,另一种 C 2 气体为 55mL。光照使两种气体发生反应后,恢复到标态,气体体积为_________mL。为了 证明反应后气体中 H和 l2 有剩余,使气体通过 10mL 水,并使剩余气体干燥后恢复到标 C 2 态,若: (1)剩余_________mL 气体,证明有________剩余,理由是:____________。 (2)溶液有_______性质,证明有____________剩余,理由是:____________。 解析:由 H 2 ? Cl2 ? 2 HCl ,该反应前后气体分子数不变,在相同状况下,反应前后 气体体积不变,所以反应后的体积不变仍为 100mL;使反应后的气体通过水后,氯化氢全 部被吸收,如果仍有 10mL 气体,说明 H 2 过量,因为 H 2 难溶于水,若氯气过量,溶于水 后使溶液有漂白性。 答案:100mL(1)10mL (2)漂白性 【模拟试题】 一. 选择题: 1. 经氯气消毒后的自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是 ( ) A. NaOH B. A N 3 g O C. N 2S 3 a O D. A l3 lCH2H 2 难溶于水;Cl 2C 。 Cl 2 与 H2O 反应生成具有漂白性的 H lO2. 在密闭容器中盛 H 2 、O2 、Cl2 混合气体, 用电火花使三种气体恰好完全反应, 冷至室 温得液态产物质量分数为 25.3%,则容器内原有 H 2 、O2 、Cl2 的体积比为( A. 6:3:1 C. 10:6:1 A. 可产生更多的氯气 B. 只有饱和食盐水才能除去 HCl 杂质 C. 既能除去 HCl,又能防止 Cl 2 的溶解 D. 食盐水易得到36)B. 9:6:1 D. 13:6:1 )3. 实验室制取氯气,常用排饱和食盐水的方法收集,原因是( 4. 不能用 Cl 2 跟金属单质直接化合制取的物质是( A. A l3 lC B. F l3 eC C. C l2 uC) 。D. F l2 eC5. 氯气通入石灰乳中得漂白粉,其主要成分是 C) Cl ? 2,过量盐 a 2 aO ( ? C n O H l ) O 3( CH 酸和漂白粉作用生成 Cl 2 的质量和漂白粉质量之比(可换算为百分比)称为“有效率” 。现 有一种漂白粉的“有效氯”为 35%,若该漂白粉的组成和上述化学式相符,则式中 n值应是 ( ) ). A. 6.5 B. 8 C. 8.5 D. 10 6. 下列关于氯水的叙述,正确的是( A. 新制的氯水中只含有 C2和 2 l HO B. 新制氯水使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 C. 光照氯水有气泡逸出,该气体是 Cl 2 D. 氯水放置数天后,pH 将变小 7. 在标准状况下,a L 氢气和氯气的混合气体经光照反应后,所得气体恰好使 b molNO 完全转化为盐,那么 a 与 b 的关系不可能是( aH a a a A. b ? B. b ? C. b ? 22.4 22.4 22.4质的是( A. 石蕊 ) 。 B. 硝酸银 C. 亚硫酸钾) 。 D. b ?a 11.28. 常用氯气给自来水消毒,某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变 D. 氯化镁 ) 。9. 检验氯化氢气体中是否混有 Cl 2 ,可采用的方法是( A. 用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条 C. 将气体通入硝酸银溶液 D. 用湿润的淀粉碘化钾试纸10. 实验室制取氯气的试管壁上沾附有 M O ,除去沾附 M O 可用的试剂是( n 2 n 2 A. 蒸馏水 B. 氢氧化钾溶液 C. 稀盐酸 D. 热的浓盐酸) 。11. 浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:C ? 浓 l? a2 H ? ? 2 () C C 2 H C l ) ? l 4 O (2 a C lC 2 O用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是( (1) CO2 ) 。C (2) H l(3) H2O(4) O2A. (1) (3) (2) C. (2) (3)B. (2) (4) (3) D. (1) (4) ) 。 B. 次氯酸不稳定,见光易分解3712. 可以证明次氯酸为弱酸的实验事实是( A. 次氯酸具有强氧化性 C. 可与强碱发生中和反应D. 其盐和弱酸发生复分解反应二. 加热某物质 A 生成无色气体 B;往 A 分解后的固体物质中加入浓 H S 4继续加热则生 2 O 成有刺激性气味气体 C;加热 M O 与 C 的浓的水溶液则生成黄绿色气体 D;气体 E 在 D n 2 中燃烧发出苍白色火焰并生成 C。 1. 写出 A、B、C、D、E 物质化学式 2. 写出所发生反应的化学方程式。三. 常温下 2 KMnO4 ? 16 HCl ? 2 KCl ? 2MnCl2 ? 8H 2 O ? 5Cl2 ? 若有 36.5%的密度为1 9g/ c 3的浓盐酸 20mL,与足量 K n 4 完全反应可生成 Cl 2 多少克? . 1 m MO氯化氢 [学习目标] 1.了解氯化氢的物理性质,理解并掌握氯化氢的实验室制法。 2.了解制取并收集气体的一般实验过程,学会相关实验的基本操作。 [学习内容] 一、氯化氢的分子结构 氯化氢分子是由 1 个氢原子和 1 个氯原子共用一对电子形成的共价分子。 因氯原子吸引 电子能力比氢原子大,故电子对偏向于氯原子。 二、氯化氢的物理性质 1、无色,有刺激性气味的气体。 2、极易溶于水。在标准状况下,1 体积水约能溶解 500 体积氯化 氢。用氯化氢可做喷泉实验。 氯化氢的水溶液是盐酸, 因此氯化氢在潮湿的空气中会形成白雾, 这是氯化氢与空气中的水蒸气结合形成盐酸的小液滴所致。 3、氯化氢的密度比空气的密度大。 三、氯化氢的实验室制法 1、药品:浓 H2SO4 和食盐(固体) 。 2、反应原理:用高沸点酸与低沸点酸的盐发生复分解反应来制取低沸点酸。或者说, 用难挥发酸与易挥发酸的盐发生复分解反应来制取易挥发酸。 浓 H2SO4 是高沸点酸,难挥发酸。盐酸是低沸点酸,易挥发酸。 浓 H2SO4 与食盐发生反应的化学方程式为: NaCl(固)+H2SO4(浓) ?微热 ? NaHSO4+HCl ? ? ?38 NaHSO4(固)+NaCl(固) ?? ? Na2SO4+HCl ? (500~600℃) ?加热2NaCl(固)+H2SO4(浓) ?? ? Na2SO4+2HCl ? (500~600℃) ?加热注意:①反应物的状态,一定要是 NaCl 固体与浓 H2SO4 反应才能生成氯化氢,若是 NaCl 溶液与稀 H2SO4 则不发生反应。 ②注意反应条件对产物的影响。反应物相同,反应时温度不同,所得产物也可能 不同。 H2SO4 与 NaCl 固体的反应中, 浓 微热或不加热时生成 NaHSO4 和 HCl 气, 加热到 500~ 600℃时生成 Na2SO4 和 HCl 气。 3、发生装置:实验室制取氯化氢与制取氯气时,所用反应物的状态相同(都是固体与液 体) ,且反应时都需要加热,因此制取氯化氢与制取 Cl2 的发生装置相同。 4、收集方法:因氯化氢密度比空气大,且极易溶于水,因此收集 HCl 气体只能用向上排 空气法。 5、验满方法: ①当观察到集气瓶口有白雾出现时,可证明集气瓶内已收集满 HCl 气体。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口附近,若蓝试纸变红时,证明已收集满 HCl 气体。 ③将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近集气瓶口,若有白烟(NH4Cl 固体)生成,则证明集气瓶内已 收集满 HCl 气体。 6、尾气吸收:可用水吸收多余的氯化氢气,但吸收装置与 Cl2 的吸收装置不相同。用水 吸收多余的 HCl 气体或用水吸收 HCl 气制盐酸时,应加一个倒扣的漏斗,如下图中的 A 所 示:A B 这样,一方面扩大了 HCl 气体与水的接触面积,有利用 HCl 气体的充分吸收;另一方 面,更得要的是可以防止倒吸。因为漏斗内容积较大,当漏斗内液面上升时,烧杯中的液面 就会下降,漏斗口便脱离液面,由于重力的作用使漏斗内的液体又回落到烧杯内,从而防止 了倒吸。凡极易溶于水的气体,如 HBr、NH3 等都可用这种装置来进行吸收。 四、氯化氢与盐酸的比较 1、组成:氯化氢是纯净物,只含有一种分子――氯化氢分子。盐酸是氯化氢气的水溶 - 液,是混合物,由 H+、Cl 、H2O 等多种微粒组成。 2、状态:氯化氢在常温下为气态。盐酸在常温下为元色液态。 3、导电性:氯化氢无论在气态、液态、固态时均不能导电。盐酸中有自由移动的离子, 因此盐酸能够导电。 4、与石蕊试纸:氯化氢不能使干燥的石蕊试纸变红,但能使湿润的石蕊试纸变红。盐 酸可使石蕊试纸变红。 5、化学性质:氯化氢的化学性质不活泼,在高温下表现出还原性。例如: 4HCl+O2 ??? 2H2O+Cl2500? C CuCl 2(地康法制 Cl2)-盐酸的化学性质活泼,溶于水氯化氢电离出 H+、Cl ,故盐酸具有酸类的通性,H+的氧 - 化性及 Cl 的还原性。例如: HCl+NaOH → NaCl+H2O (酸性)39 Zn+2HCl → ZnCl2+H2 ?加热(氧化性) (还原性)MnO2+4HCl(浓) ?? ? MnCl2+2H2O+Cl2 ? ?【例题精选】 : 例 1 怎样用化学方法证明氯酸钾中含有氯元素?简述实验步骤、现象,并写出有关反 应的化学方程式。 - - 解析:因为 KClO3 溶于水后发生电离:KClO3 →K++ClO3 ,所以溶液中并无 Cl ,向溶 液中加入 AgNO3 溶液也无沉淀产生(AgClO3 可溶) ,无法检验出氯元素的存在。根据我们 - 掌握的知识, 只能先将 KClO3 分解, KClO3 中的氯元素转化成含 Cl 的化合物再加以检验 使 即可证明。 答:取少量氯酸钾固体加 MnO2 后加热,充分反应,待不产生气体后停止加热,冷却后 将残留物溶于水过滤,弃去沉淀物,在滤液中滴加 AgNO3 溶液,产生白色沉淀,再加少量 稀 HNO3,沉淀不消失,即说明原 KClO3 中含有氯元素。 2KClO3 2KCl+3O2?KCl+AgNO3→AgCl?+KNO3 例 2 如何利用氯酸钾与二氧化锰的混合物, 通过适当反应来制取氯气?写出有关反应 的化学方程式。 解析:KClO3 与 MnO2 的混合物充分加热后的残渣成分为 KCl 和 MnO2,MnO2 与浓盐 酸共热可产生 Cl2,但无浓盐酸,这时可利用 KCl 与浓 H2SO4 反应来制取即可达到目的。 答:向 KClO3 和 MnO2 混合物充分加热分解后的残渣中加入浓 H2SO4,共热,即可制出 Cl2。 2KClO3 2KCl+3O2? K2SO4+2HCl? MnCl2+2H2O+Cl2?2KCl+H2SO4(浓) MnO2+4HCl例 3 食盐和足量浓硫酸混和并加强热,将生成的气体用 100 毫升水吸收制成溶液,向 该溶液中加足量硝酸银充分反应后,得沉淀 28.7g,求食盐的质量。 解析:据题意分析发生的反应首先生成的气体是氯化氢,溶于水则成盐酸,向该溶液加 AgNO3 溶液后生成的沉淀是 AgCl,应根据有关反应方程式,利用起始物(食盐)与最终物 (AgCl)之间的质量关系建立关系式求解,就可将多步反应的运算转化成一步计算,可简 化其运算过程。 解:设需食盐的质量为 x ∵2NaCl+ H2SO4(浓) Na 2SO4+2HCl?HCl+ AgNO3→AgCl?+HNO3 ∴关系式 NaCl――HCl――AgCl 58.5 143.5 x 28.7g40 58.5∶x=143.5∶28.7g x=11.7g 答:略 【模拟试题】 : 一、选择题: 1、氯化氢可以用浓硫酸作用于氯化物来制取,主要是因为浓硫酸是 ( ) A 强酸 B 高沸点酸 C 脱水剂 D 强氧化剂 2、浓硫酸可用来制取氯化氢是因为它是( ) A.强酸 B.脱水剂 C.干燥剂 D.难挥发 3、把二氧化锰和食盐固体混合后,加入浓硫酸并进行加热,产生的气体是( ) A.O2 B.Cl2 C.HCl D.H2 4、实验室制取下列各组气体时,所用气体发生装置相同的是( ) A.H2 和 O2 B.Cl2 和 HCl C.O2 和 Cl2 D.H2 和 CO2 5、下列各气体中,能用排水法收集的是( ) A.CO2 B.Cl2 C.HCl D.H2 6、能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的是( ) A.BaCl2 B.KClO3 C.NaClO D.氯水 7、将 37%的浓盐酸加热蒸发掉 20g 水,则盐酸的浓度( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.无法确定 8、氯化氢和盐酸的本质区别是 ( ) A. 氯化氢是气体,盐酸是液体 B. 氯化氢不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红,盐酸能使干燥的石蕊试纸变红 C. 氯化氢是非电解质,盐酸是电解质 D. 氯化氢是纯净物,盐酸是电解质 9.实验室欲获得纯净干燥的氯化氢气体,应将制得的氯化氢通过 ( ) A. 水 B. 浓硫酸 C. 先水后浓硫酸 D. 先饱和食盐水后浓硫酸 10、为了除去氯气中含有少量氯化氢气体,应使气体通过 A. 浓硫酸 B. NaOH 溶液 C. 生石灰 D. 饱和的食盐水 11、有三种黑色粉末:炭粉、氧化铜粉、二氧化锰粉末,用一种试剂可将它们鉴别,这种试 剂是( ) A.稀硫酸 B.浓氢氧化钠溶液 C.浓盐酸 D.稀盐酸 12、 结晶氯化钙 CaCl2? 2O 2 克投入到过量的硝酸银溶液中, xH 得沉淀 2.62g。 x 值等于 则 ( ) A.2 B.4 C.6 D.8 13、实验室用浓硫酸和氯化钠反应制取氯化氢气体。有人设计了安装实验装置的四步操作: ?在烧瓶上装好分液漏斗、接好导气管; ?把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰的高度确定铁圈的高度,之后放上石棉 网; ?把烧瓶固定在铁架台上,烧瓶中放入食盐固体,向分液漏斗中加入浓硫酸,并将导 管插入集气瓶中; ?检查装置的气密性。 正确的操作顺序是( ) A.???? B.???? C.???? D.???? 二、填空题:41 14、干燥的液氯可贮存在钢瓶里,而一旦液氯中混有水蒸气则钢瓶会很快被腐蚀。这是 因为 。 15、实验室制取 Cl2 的装置为什么和制氯化氢的装置相同 ,检验 Cl2 集满的方法 是 ,检验 HCl 气体集满的方法是 ,收集氯化氢气体时,常用向上排空气法,因为氯 化氢 。用水吸收氯化氢尾气时必须漏斗倒置在水面稍下,因为 。氯化氢气体易进行 D喷泉‖实验,可证明氯化氢气体 。 16、有一种无色混合气体,可能含有 NH3、Cl2、CO2、和 HCl 中的一种和几种。今做 下列实验:①加入 AgNO3 溶液有白色沉淀;②倒入澄清的石灰水,无混浊现象;③把混合 气体通过少量水后,再通过澄清石灰水,发现有白色沉淀产生。试推断该混合气体一定含有 气体;一定没有 。 17、今有 H2、Cl2 混合气体 100mL(标况) ,其中一种气体体积为 45mL,另一气体体积 为 55mL。光照使两种气体发生反应后恢复到标况,气体体积为 mL.为了证明反应后气体 中 H2 或 Cl2 有剩余,使气体通过 10mL 水,并使剩余气体干燥后恢复到标况,若: (1)剩 余 mL 气体,证明有 剩余;理由是 (2)溶液有 性质,证明有 理由是 剩余 。 ;三、计算题: 18、37%的盐酸为 1.19g/cm3,假设常温、常压下 24.45L 氯化氢气体的质量是 36.5g,这 种盐酸相当于 1L 水中溶解多少升氯化氢?19、有 17.75g 氯气与 1g 氢气混合点燃爆炸,将生成的气体通入足量硝酸银溶液,求生 成的沉淀质量为多少克?哪种气体有剩余?剩余多少克?20.5.85g 氯化钠与足量的浓硫酸及 MnO2 混和加热,逸出的氯气又与过量的氢气发生 爆炸反应。爆炸后的气体溶于水中与过量的锌作用,问在标准状况下(0℃、1 大气压)生 成氢气多少升?(已知标准状况下,氢气的密度是 1/11. 氧化还原反应 【学习目标】 掌握氧化还原反应的原理及反应规律,以及氧化还原规律的应用。 【学习内容】 1. 氧化还原反应基础知识42 ? ? 质 有 子 移 得 与 移 ?实 : 电 转 (即 失 偏 ) ? ?特 : 应 后 素 化 价 生 化 ? 征 反 前 元 的 合 发 变 ? ? 化 价 低 得 子 被 原发 还 反 ) 合 降 , 电 , 还 ( 生 原 应 ? ? ?有 概 ? 氧 还 反 ? 关 念? 念 化 原 应 概 ? ? ? ?及 化 系 及 : 化 转 关 ?还 剂 原 还 产 原 物 ? 氧 产 化 物 ? ? 氧 剂 ? 化 ) (还 性 原 ) ? (氧 性 ?转 ? 化 ? ? ? 化 价 高 失 子 被 化 发 氧 反 ) 合 升 , 电 , 氧 ( 生 化 应 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 线表法 表电转的程箭由电元 单桥示 示子移过,号失子素 ? ? ? ? 指得子素表转电数,需得、 向电元,示移子时无“” ? ? ? ? 关念 ? 有 ? “”字 失二 氧还反 ? 概 ? 化原应 ? 及化系 子移示 ? 转关 ? 转表法 电 ? 双桥示 示子移结,号接化后 ? ? 线表法 表电转的果箭连变前的 ? ? ? ? 同元。示移子时需明得或 种素表转电数,标“” ? ? ? ? “” 失 ? ? ? ? ?原 化 价 数 剂 升 则 剂 降 氧 合 总还 合 总 化 高 ? ? : 化 低? 原 价 数 ? ? 方 平: 、 三 平 ” 好 变 总 程 ? “ 二 定 、 即 价 化 数 配骤 标 、 四 查 标 找 定 ?式步 一 找 、 五 “ 、 、 、 氧 反 化 应 还 ? 原 ? 配 再 系 检 数 查 、 ” ? ? ?计 键 氧 电 与 失 数 列 关 解 有 : 依 剂 总 原 子 等 守 式 关 关 据 得 数 剂 总 , 恒 求 ? 算 是 化 子 还 电 相 出 系2. 物质氧化性或还原性强弱的比较 (1)由元素的金属性或非金属性比较 &1&金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱单还逐弱 质原渐 的性减KC N M A Z F S P ( ) C H A P A 、 a g l n e n b H u g g t u a 、 、 、 、、 、 、 、 、 、 、 、 、对离氧逐弱 应子化渐 阳的性减&2&非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱单 氧 逐 弱 质 化 渐 的 性 减FC B I 、 r l 、 、对 离 还 逐 弱 应 子 原 渐 阴 的 性 减(2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如:2 KMnO4 ? 16 HCl ? 2 KCl ? 2 MnCl2 ? 5Cl2 ? ?8H 2O (常温)43 MnO2 ? 4 HCl ( 浓 )?MnCl2 ? Cl2 ? ?2 H 2 O (加热)前者比后者容易发生反应,可判断氧化性: K O M 。同理,不同的还原剂与 M ?n n O 4 2 同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时, 还原剂被氧化的程度越大, 氧化剂的氧化性就越 强。如 2 3 , F l eC 2 l F ?2 F ,e e C ? F 根据铁被氧化程度的不同 S e S 3??( e? F2 ),可判断氧化性: C2 ?S。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时, F3 、 ? e l氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。 (4)根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂&氧化产物;还原性:还原剂&还原产物 (5)根据元素周期律进行比较 一般地,氧化性:上&下,右&左;还原性:下&上,左&右。 (6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关: 温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性:如中性环境中 NO3 不显氧化性,酸性环境中 NO3 显氧化性;又如 K n 4 溶 MO 液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意: 物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易, 与得失电子的多 少无关。如还原性: N M A N 3 N 3 a g l ? ? ,氧化性:浓 H O &稀 H O 。 【知识详解】 氧化还原反应中的几条基本规律。 (1)守恒关系:化合价升降总数相等,电子得失数目相等。 (2)元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处 于中间价态时,既有氧化性又有还原性。如硫元素:浓 HS 4 中的 S 处于+6 价,是最高价, 2 O 只有氧化性; HS N 2 中的 S 处于 ? 价,是最低价,只有还原性; SO2 、 2 2 、aS? ?N 2S 3中的 S 为中间价态+4 价,既具有氧化性,又具有还原性。 a O(3)强氧化剂与强还原剂之间一般都能发生氧化还原反应。中学化学中常见的强氧化S O C 2C32 OK2 2 、 、、 H 、 、B lK 2 Mr l O C、 O O O 剂有浓 H 3 n 、 、 2 HO 、 l H 4N 4S F? e N 2O 、 O3 等;常见的强还原剂有活泼金属单质、C、 H2 、CO、 H 、 2 、 SO2 等。 a 2 2(4) 同一氧化还原反应中, 反应物与生成物间氧化性与还原性强弱对比的一般规律是: 氧化性 还原性 氧化剂&氧化产物; 还原剂&还原产物。44 即强氧化剂和强还原剂生成弱氧化剂和弱还原剂。 (5)金属单质还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱;非金属单质氧化性越强,其 对应阴离子的还原性越弱。 (6)氧化还原反应中,元素以相邻价态间的转化最易发生;同种元素不同价态之间若 发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。 【典型例题】 例 1.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3 ? 2 HCN ? Ca

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