專題1化學(xué)基本概念

2019專題1化學(xué)基本概念01考能探究知識整合目錄01化學(xué)計(jì)量及其應(yīng)用03離子反應(yīng)02氧化還原反應(yīng)考能探究知識整合考能探究知識整合對點(diǎn)集訓(xùn)化學(xué)計(jì)量及其應(yīng)用PART01微專題01一、阿伏加德羅常數(shù)1.判斷有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)題正誤的“三大步驟”第一步:查看物質(zhì)的狀態(tài)及所處狀況——正確運(yùn)用氣體摩爾體積的前提。第二步:分析題干所給物理量與物質(zhì)的量的關(guān)系——正確進(jìn)行換算的前提。第三步:把握物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和物質(zhì)變化過程中微粒數(shù)目的變化——正確判斷微粒數(shù)目的前提。2.主要方法(1)抓“兩看”,突破“狀態(tài)、狀況”陷阱一看“氣體”是否處于“標(biāo)準(zhǔn)狀況”。二看“標(biāo)準(zhǔn)狀況”下,物質(zhì)是否為“氣體”(如CCl4、H2O、Br2、SO3、酒精、己烷、苯等在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均不是氣體)。(2)排“干擾”,突破“質(zhì)量、狀況”陷阱給出非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的物質(zhì)的量或質(zhì)量,干擾學(xué)生正確判斷,誤以為無法求解物質(zhì)所含的粒子數(shù),實(shí)際上,此時(shí)物質(zhì)所含的粒子數(shù)與溫度、壓強(qiáng)等外界條件無關(guān)。(3)記“組成”,突破“結(jié)構(gòu)”判斷陷阱①記特殊微粒中質(zhì)子、中子或電子的數(shù)目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。②記實(shí)驗(yàn)式相同的物質(zhì),如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。③記摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì),如N2、CO、C2H4等。④記特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,如D2O、18O2、H37Cl等。(4)審“要求”,突破“離子數(shù)目”判斷陷阱一審是否有弱酸或弱堿離子的水解。二審是否指明了溶液的體積。三審所給條件是否與電解質(zhì)的組成有關(guān),如pH=1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.1mol·L-1,與電解質(zhì)的組成無關(guān);0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol·L-1,與電解質(zhì)的組成有關(guān)。(5)記“隱含反應(yīng)”,突破“粒子組成、電子轉(zhuǎn)移”判斷陷阱注意可逆反應(yīng),如1molN2和3molH2在一定條件下充分反應(yīng)后,生成NH3的分子數(shù)應(yīng)小于2NA。再如弱電解質(zhì)中存在電離平衡,不能完全電離等。(6)“分類”比較,突破“電子轉(zhuǎn)移”判斷陷阱①同一種物質(zhì)在不同反應(yīng)中作氧化劑還是還原劑的判斷。如Cl2和Fe或Cu等反應(yīng),Cl2只作氧化劑,而Cl2和NaOH反應(yīng),Cl2既作氧化劑,又作還原劑。再如Na2O2與CO2或H2O反應(yīng),Na2O2既作氧化劑,又作還原劑,而Na2O2與SO2反應(yīng),Na2O2只作氧化劑。②量不同,生成物中元素所表現(xiàn)的化合價(jià)不同。如Fe和HNO3反應(yīng),Fe不足,生成Fe3+,Fe過量,生成Fe2+。③氧化劑或還原劑不同,生成物中元素所表現(xiàn)的化合價(jià)不同。如Cu和Cl2反應(yīng)生成CuCl2,而Cu和S反應(yīng)生成Cu2S。④注意氧化還原的順序。如向FeI2溶液中通入Cl2,先氧化I-,再氧化Fe2+。二、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及計(jì)算1.所需儀器及配制步驟

2.儀器使用(1)使用容量瓶的第一步操作是“查漏”,回答容量瓶時(shí)應(yīng)指明規(guī)格,并選擇合適的容量瓶,如配制480mL溶液,應(yīng)選用500mL容量瓶。容量瓶不能用于溶解、稀釋和存放液體,也不能作為反應(yīng)容器。(2)玻璃棒的作用是攪拌和引流。3.運(yùn)用表達(dá)式cB=進(jìn)行誤差分析(1)導(dǎo)致cB偏低的誤差分析①溶質(zhì)nB減小:墊濾紙稱量NaOH固體;左碼右物(用游碼);稱量時(shí)間過長(潮解);洗滌或轉(zhuǎn)移時(shí)溶液濺出;未洗滌燒杯及玻璃棒;液面超過刻度線時(shí)用滴管吸出液體。②溶液V增大:定容時(shí)仰視;定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水。(2)導(dǎo)致cB偏高的誤差分析砝碼生銹;定容時(shí)俯視;未等溶液冷卻至室溫就定容。4.熟練推導(dǎo)兩種換算關(guān)系(1)氣體溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算三、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度等化學(xué)常用計(jì)量的綜合應(yīng)用考向1阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用典型例題答案1.(2018年全國Ⅱ卷,11)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(

)。A.常溫常壓下,124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為4NAB.100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NAD.密閉容器中,2molSO2和1molO2催化反應(yīng)后分子總數(shù)為2NA解析C解析?常溫常壓下,124gP4的物質(zhì)的量是1mol,由于每個(gè)P4分子中含有6個(gè)P—P鍵,因此124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為6NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵離子在溶液中會(huì)發(fā)生水解,所以100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3+的數(shù)目小于0.1NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)甲烷和1個(gè)乙烯分子中均含有4個(gè)氫原子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物質(zhì)的量是0.5mol,其中含氫原子數(shù)目為2NA,C項(xiàng)正確;反應(yīng)2SO2+O22SO3是可逆反應(yīng),因此密閉容器中,2molSO2和1molO2催化反應(yīng)后分子總數(shù)大于2NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析突破訓(xùn)練1.(2018年河北衡水中學(xué)模擬)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是(

)。A.25℃時(shí),1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.2NAB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.72LNO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NAC.常溫下,2.7g鋁片投入足量的濃硫酸中,鋁失去的電子數(shù)為0.3NAD.100g46%的乙醇溶液中,含H—O鍵的數(shù)目為7NAD解析?

pH=13,c(H+)=10-13mol·L-1,c(OH-)=0.1mol·L-1,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.N1A,A項(xiàng)錯(cuò)誤;3NO2+H2O2HNO3+NO,3molNO2參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移2mol電子,故標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L(0.3mol)NO2參加反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,鋁片在濃硫酸中鈍化,無法計(jì)算鋁失去的電子數(shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤;100g46%的乙醇溶液中,含有乙醇46g,物質(zhì)的量為1mol,含有1molH—O鍵,溶劑水為54g,其物質(zhì)的量為3mol,含有6molH—O鍵,所以該溶液中共含有H—O鍵的數(shù)目為7NA,D項(xiàng)正確。點(diǎn)石成金1.明確分子結(jié)構(gòu)尤其是分子中化學(xué)鍵的數(shù)目,如1mol白磷分子中含P—P鍵數(shù)目為6NA,而不是4NA。2.注意特殊的化學(xué)反應(yīng)以及可能隱含的反應(yīng),如鋁、鐵在冷的濃硫酸和濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化,無法計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。3.注意阿伏加德羅常數(shù)在化學(xué)平衡理論中的應(yīng)用,如鹽類水解平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡以及可逆反應(yīng)。

4.計(jì)算混合物中的原子數(shù)目時(shí),注意物質(zhì)的組成和分子式,如CH4和C2H4分子中氫原子數(shù)相同,C2H2和C6H6實(shí)驗(yàn)式相同。5.與氣體有關(guān)的計(jì)算需要注意,只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才能使用22.4L·mol-1進(jìn)行計(jì)算?？枷?一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及計(jì)算典型例題答案解析2.(1)下列實(shí)驗(yàn)操作是否正確?說明理由。①(2018年全國Ⅱ卷,13節(jié)選)配制0.4000mol·L-1的NaOH溶液:稱取4.0g固體NaOH于燒杯中,加入少量蒸餾水溶解,轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中定容。

。

②(2017年全國Ⅲ卷,9節(jié)選)配制濃度為0.010mol·L-1的KMnO4溶液:稱取KMnO4固體0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度。

。

(2)(2017年天津理綜,9)將稱得的AgNO3配制成

250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有

。不正確。氫氧化鈉溶于水放熱,溶解后需冷卻至室溫再轉(zhuǎn)移到容量瓶中不正確。不能在容量瓶中直接溶解固體250mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管解析?(1)①經(jīng)計(jì)算,配制250mL0.4000mol·L-1NaOH溶液需要4.0gNaOH固體,但NaOH溶于水放熱,需要冷卻至室溫才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中。②經(jīng)計(jì)算,配制100mL0.010mol·L-1KMnO4溶液需要0.158gKMnO4固體,但不能直接將KMnO4固體放入容量瓶中溶解。(2)將稱得的AgNO3配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有250mL容量瓶和膠頭滴管,同時(shí)要考慮到AgNO3見光易分解。答案解析突破訓(xùn)練2.下列說法正確的是(填字母)。

A.為準(zhǔn)確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,定容過程中向容量瓶內(nèi)加蒸餾水至液面接近刻度線時(shí),改用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度線B.若要稱取2.0gNaOH固體,先在托盤上各放1張濾紙,然后在右盤上添加2g砝碼,左盤上添加NaOH固體C.配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液(如圖1)D.配制一定物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液(如圖2)E.用容量瓶配制溶液時(shí),若加水超過刻度線,立即用膠頭滴管吸出多余液體F.配制0.1000mol·L-1氯化鈉溶液時(shí),將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中需用玻璃棒引流AF解析?

NaOH固體應(yīng)該用小燒杯或稱量瓶盛裝,B項(xiàng)錯(cuò)誤;配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液,定容時(shí)俯視刻度線會(huì)造成結(jié)果偏高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;配制溶液時(shí),不能直接在容量瓶中溶解固體,D項(xiàng)錯(cuò)誤;加水超過刻度線時(shí)應(yīng)重新配制,E項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)石成金1.物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式中溶液體積的單位是L,根據(jù)密度計(jì)算溶液體積的單位一般是mL,要注意單位的換算。2.稀釋或混合溶液時(shí),溶液的體積一般不可直接相加,而應(yīng)根據(jù)溶液的質(zhì)量和密度進(jìn)行求算。3.溶液在轉(zhuǎn)移至容量瓶之前需冷卻(或恢復(fù))至室溫。4.“有序思考”補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)所需儀器,即按照實(shí)驗(yàn)的步驟思考每一步所需儀器,可以防止漏寫某種儀器;?？嫉娜鄙俚膬x器有××mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管。5.熟知容量瓶的規(guī)格,常見的有100mL、250mL、500mL、1000mL。6.溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時(shí),要用玻璃棒引流,玻璃棒應(yīng)放到刻度線以下?？枷?以物質(zhì)的量為核心的有關(guān)計(jì)算典型例題答案解析3.(2018年全國Ⅰ卷,27節(jié)選)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí),取50.00mL葡萄酒樣品,用0.01000mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為

,該樣品中Na2S2O5的殘留量為

g·L-1(以SO2計(jì))。

0.128解析?

3.(2017年全國Ⅰ卷,26節(jié)選)凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,利用如圖所示裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量。已知:NH3+H3BO3NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl

NH4Cl+H3BO3。突破訓(xùn)練取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測定,滴定g中吸收液時(shí)消耗濃度為cmol·L-1的鹽酸VmL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

%,樣品的純度≤

%。

解析?答案解析點(diǎn)石成金一、明確三種計(jì)算方法1.關(guān)系式法:依據(jù)化學(xué)方程式找出連續(xù)的反應(yīng)過程中不同反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量的關(guān)系,然后確定已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系,列出計(jì)算式求解,從而簡化運(yùn)算過程。2.守恒法:一切化學(xué)反應(yīng)都遵循守恒定律,在化學(xué)變化中有質(zhì)量守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒等。3.差量法:依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生的變化,找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題的關(guān)鍵是把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)及實(shí)際差量與未知量列成比例式,然后求解。二、熱重分析法熱重分析法是指在程序控制溫度下,測量待測樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù),用來研究材料的熱穩(wěn)定性和組分。晶體加熱時(shí)一般先失去結(jié)晶水,再失非金屬氧化物(H2O、CO2等),晶體中金屬質(zhì)量不減少,仍在殘余固體中,失重后的殘留物一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得m(O),由n(金屬)∶n(O)即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。氧化還原反應(yīng)PART01微專題02一、常見的氧化劑和還原劑1.常見氧化劑及其還原產(chǎn)物氧化劑Cl2(X2)O2Fe3+酸性KMnO4MnO2酸性K2Cr2O7還原產(chǎn)物Cl-(X-)H2O/O2-/OH-Fe2+Mn2+Mn2+Cr3+

氧化劑HClO濃H2SO4HNO3H2O2PbO2Fe還原產(chǎn)物Cl-SO2NO2(濃)、NO(稀)H2OPb2+Fe3+2.常見還原劑及其氧化產(chǎn)物還原劑金屬單質(zhì)Fe2+H2S/S2-SO2/SO32-HI/I-NH3CO氧化產(chǎn)物金屬離子Fe3+S、SO2SO3、SO42-I2N2、NOCO2二、氧化還原反應(yīng)的五個(gè)規(guī)律1.守恒規(guī)律。化合價(jià)升高總數(shù)與降低總數(shù)相等,實(shí)質(zhì)是反應(yīng)中失電子總數(shù)與得電子總數(shù)相等。該規(guī)律可應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)方程式的配平及相關(guān)計(jì)算。2.強(qiáng)弱規(guī)律。氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。在適宜的條件下,用氧化性(還原性)較強(qiáng)的物質(zhì)可制備氧化性(還原性)較弱的物質(zhì);用于比較物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱。3.優(yōu)先規(guī)律。多種氧化劑與一種還原劑相遇,氧化性強(qiáng)的首先得電子被還原;多種還原劑與一種氧化劑相遇,還原性強(qiáng)的首先失電子被氧化。4.價(jià)態(tài)規(guī)律。元素處于最高價(jià)只有氧化性(如KMnO4中的Mn元素);元素處于最低價(jià)只有還原性(如S2-、I-);元素處于中間價(jià)態(tài)既有氧化性,又有還原性(如Fe2+、S、Cl2等)。5.轉(zhuǎn)化規(guī)律。同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),高價(jià)態(tài)+低價(jià)態(tài)

中間價(jià)態(tài);價(jià)態(tài)相鄰能共存,價(jià)態(tài)相間能歸中,歸中價(jià)態(tài)不交叉,價(jià)升價(jià)降只靠攏?？枷?氧化還原反應(yīng)基本概念典型例題答案1.(2018年4月浙江選考,7)下列變化過程中,加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是(

)。A.Cl2→Cl-

B.I-→I2

C.SO2→SO32-

D.CuO→Cu解析B解析?在氧化還原反應(yīng)中,獲得電子、有元素化合價(jià)降低的物質(zhì)作氧化劑;與此對應(yīng),失去電子、有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)作還原劑。加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)說明符合題意的變化過程應(yīng)有元素化合價(jià)升高,且升高不是由物質(zhì)本身引起的。符合題意的只有B項(xiàng)。突破訓(xùn)練1.(2018年哈爾濱師大附中模擬)探究氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。①是濃鹽酸;②至⑤是濾紙條,依次滴有石蕊試液、淀粉-KI試液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液;⑥是高錳酸鉀溶液。實(shí)驗(yàn)時(shí)向高錳酸鉀溶液中滴入幾滴濃鹽酸,下列說法不正確的是(

)。DA.產(chǎn)生氯氣的離子方程式為16H++10Cl-+2MnO4-2Mn2++5Cl2↑+8H2OB.⑤處變紅色,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3C.②處先變紅后褪色,能說明氯氣溶于水后,溶液有酸性和強(qiáng)氧化性D.③處變藍(lán),④處變橙色能說明氧化性:Cl2>Br2>I2答案解析解析?高錳酸鉀溶液和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,A項(xiàng)正確;氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,鐵離子遇到硫氰化鉀溶液顯紅色,B項(xiàng)正確;氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,鹽酸為強(qiáng)酸,次氯酸具有強(qiáng)氧化性,故石蕊試液先變紅色后褪色,C項(xiàng)正確;氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉溶液遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色,氯氣和溴化鉀反應(yīng)生成溴單質(zhì),溶液呈橙色,是溴單質(zhì)溶于水的現(xiàn)象,上述反應(yīng)說明氯氣的氧化性大于碘單質(zhì)和溴單質(zhì),但不能證明溴單質(zhì)的氧化性大于碘單質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)石成金1.有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如3O22O3。2.元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)不一定被還原。如Cl2+2NaBr2NaCl+Br2。3.氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化,不一定有另一種元素被還原。如歧此反應(yīng)、歸中反應(yīng),都是一種元素同時(shí)被氧化和還原。4.具有氧化性的物質(zhì)和具有還原性的物質(zhì)不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如SO2和H2SO4不能發(fā)生反應(yīng)。5.同種元素處于高價(jià)態(tài)時(shí)的氧化性不一定比處于低價(jià)態(tài)時(shí)強(qiáng)。如氧化性HClO>HClO4。6.在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失去電子的總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)。考向2新情境下陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平典型例題(1)(2018年全國Ⅱ卷,26節(jié)選)溶液中的

Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為

。

(2)(2016年全國Ⅰ卷,27節(jié)選)+6價(jià)鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2

還原成Cr3+,該該反應(yīng)的離子方程式為

Zn+Cd2+Cd+Zn2+H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI解析(3)(2016年浙江理綜,27節(jié)選)向無色酸性H2SO3溶液中加入I2的KI溶液(棕紅色),得到無色溶液(酸性變強(qiáng)),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

。

答案(4)(2016年江蘇,18節(jié)選)寫出O2在堿性條件下將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式:

。

(5)(2016年江蘇,20節(jié)選)一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合價(jià)為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4-,其離子方程式為

。

2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2↓答案解析?突破訓(xùn)練2.利用廢舊鋰離子電池的正極材料(主要成分為LiCoO2、Al及少量Ca、Mg、Cu、Fe等)制備Co3O4微球的工藝流程如下:回答下列問題:(1)LiCoO2

中Co元素的化合價(jià)為

。

(2)步驟①中生成Co2+的離子方程式為

。

此過程中若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液,除因揮發(fā)而使其利用率降低外,還存在的缺點(diǎn)是

。

(3)步驟④中,過濾、洗滌操作均需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、

。

(4)步驟⑤中,Co(OH)2在空氣中高溫焙燒生成Co3O4的化學(xué)方程式為

。

答案解析+32LiCoO2+6H++H2O22Co2++O2↑+2Li++4H2O

鹽酸(或Cl-)可被LiCoO2氧化為Cl2,污染環(huán)境漏斗

6Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O解析?(1)LiCoO2

中Co元素的化合價(jià)為+3。(2)步驟①在正極材料中加入硫酸和過氧化氫溶液,將LiCoO2還原成Co2+,離子方程式為2LiCoO2+6H++H2O22Co2++O2↑+2Li++4H2O;此過程中若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液,除因揮發(fā)使其利用率降低外,還存在的缺點(diǎn)是鹽酸(或Cl-)可被LiCoO2氧化,產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境。(3)步驟④中,過濾、洗滌操作均需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。(4)步驟⑤中,Co(OH)2在空氣中高溫焙燒生成Co3O4,Co元素由+2價(jià)升高到+3價(jià),故需氧氣參與,化學(xué)方程式為6Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O。點(diǎn)石成金一、氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧1.逆向配平法。自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)的,一般從右邊生成物著手配平。2.缺項(xiàng)配平法?；瘜W(xué)方程式所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水,離子方程式所缺的往往是H+、OH-或水。以化學(xué)方程式的配平為例,可以根據(jù)質(zhì)量守恒先寫出所缺物質(zhì),再根據(jù)得失電子守恒配平。如果無法確定所缺物質(zhì),可先依據(jù)得失電子守恒將現(xiàn)有的物質(zhì)配平,然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計(jì)量數(shù)。二、新情境下氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫思路1.根據(jù)所學(xué)知識和題目所給信息(包括圖像、工藝流程圖等),找出氧化還原反應(yīng)中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。2.標(biāo)出反應(yīng)前后化合價(jià)有變化的元素的化合價(jià),求化合價(jià)升高、降低數(shù)目的最小公倍數(shù),使化合價(jià)升降的總數(shù)目相等(得失電子總數(shù)相等),確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。3.觀察方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)是否相等,若不等,則要使電荷守恒,根據(jù)反應(yīng)所處的環(huán)境(酸性、堿性)補(bǔ)充H+或OH-;若方程式還未配平,則還需補(bǔ)充H2O?？枷?得失電子守恒規(guī)律在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用典型例題3.(2017年全國Ⅲ卷,27節(jié)選)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:步驟①的主要反應(yīng)為:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為

。

2∶7解析解析?化合價(jià)升高的元素為Fe、Cr,化合價(jià)降低的元素為N,1molFeO·Cr2O3參與反應(yīng)共失去7mol電子,而1molNaNO3參與反應(yīng)得到2mol電子,根據(jù)得失電子守恒,二者的系數(shù)比為2∶7。答案突破訓(xùn)練3.高鐵酸(H2FeO4)是一種多功能、高效無毒的新型綠色水處理劑,投入水中會(huì)迅速發(fā)生反應(yīng)。(1)Na2FeO4中Fe元素的化合價(jià)為

。

(2)已知:常溫下高鐵酸為紫黑色固體,將H2FeO4投入水中,有氣體生成,同時(shí)有紅褐色沉淀產(chǎn)生。則H2FeO4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(3)在工業(yè)上制備Na2FeO4的方法有多種。+6

4H2FeO4+2H2O4Fe(OH)3+3O2↑解析答案Ⅰ.干法制備的反應(yīng)原理如下:2FeSO4+6Na2O2aNa2FeO4+M↑+2Na2O+2Na2SO4①a=

。

②每生成1molM,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

mol。(3)在工業(yè)上制備Na2FeO4的方法有多種。Ⅱ.濕法制備的工藝流程如下:2

10答案已知:Na2FeO4在強(qiáng)堿性溶液中的溶解度較小。③反應(yīng)a中,生成物除了Na2FeO4外,還含有的另一種鹽的化學(xué)式為

。

④一系列操作包括過濾、

、

。

NaCl洗滌(低溫)烘干解析答案解析?(1)Na2FeO4中鈉元素為+1價(jià),氧元素為-2價(jià),根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零得到鐵元素的化合價(jià)為+6。(2)分析H2FeO4中各元素的化合價(jià),紅褐色沉淀為氫氧化鐵,Fe元素化合價(jià)降低,可推測出生成物中的氣體為氧氣,根據(jù)得失電子守恒書寫化學(xué)方程式。(3)①M(fèi)氣體不含鐵元素,由鐵元素守恒可得a=2。②根據(jù)質(zhì)量守恒得M為O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+O2↑+2Na2O+2Na2SO4,化合價(jià)升高的元素有Fe、O,化合價(jià)降低的元素為O,每生成1molM,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol。③反應(yīng)a中,FeCl3中鐵元素化合價(jià)升高,作還原劑,則NaClO為氧化劑,生成物除了Na2FeO4外,還有NaCl。④一系列操作包括過濾、洗滌、(低溫)烘干。點(diǎn)石成金一、電子守恒法解題的思路1.找變化。標(biāo)出化合價(jià)變化的元素,根據(jù)化合價(jià)變化找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。2.算得失。算出化合價(jià)升高的元素的失電子數(shù)和化合價(jià)降低的元素的得電子數(shù),注意在化學(xué)式中變價(jià)元素的原子個(gè)數(shù)。3.列等式。根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式n(氧化劑)×變價(jià)原子數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑)×變價(jià)原子數(shù)×化合價(jià)變化值,從而計(jì)算出結(jié)果。二、計(jì)算氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比的技巧在任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)總是相等的,解這類問題的關(guān)鍵是找出還原劑中被氧化的元素以及氧化劑中被還原的元素,然后根據(jù)元素化合價(jià)升高(降低)情況確定失(得)電子的總數(shù)。1.氧化劑和還原劑相對單一的反應(yīng),如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,氧化劑為Fe2O3,還原劑為Al,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。2.氧化劑或還原劑具有多種作用的反應(yīng),如3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,在此反應(yīng)中HNO3的作用為充當(dāng)氧化劑和酸性介質(zhì)。若有8molHNO3參加反應(yīng),實(shí)際充當(dāng)氧化劑的為2mol。類似的還有活動(dòng)性強(qiáng)的金屬單質(zhì)與強(qiáng)酸的反應(yīng)。離子反應(yīng)PART01微專題03一、離子方程式的正誤判斷方法1.“一查”是否符合客觀事實(shí)如2Fe+6H+2Fe3++3H2↑。錯(cuò)因:H+不能把Fe氧化成Fe3+,只能氧化成Fe2+。2.“二查”“”“”“↑”“↓”是否使用恰當(dāng)如NaHCO3溶液因水解呈堿性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-。錯(cuò)因:HCO3-水解很微弱,應(yīng)用“”表示而不能用“”。3.“三查”拆分是否正確只有易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)才能拆寫成離子,其他物質(zhì)均不能拆寫。如Ca(HCO3)2+2H+Ca2++2CO2↑+2H2O。錯(cuò)因:未將Ca(HCO3)2拆分成Ca2+和HCO3-。4.“四查”是否漏寫離子反應(yīng)如稀硫酸與氫氧化鋇溶液反應(yīng):Ba2++SO42-BaSO4↓。錯(cuò)因:忽略了氫離子和氫氧根離子的中和反應(yīng)。5.“五查”反應(yīng)物的“量”——過量、少量、足量等如把過量的NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液混合:HCO3-+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O。錯(cuò)因:未考慮反應(yīng)物中量的關(guān)系,正確的離子方程式為2HCO3-+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+CO32-。6.“六查”是否符合三個(gè)守恒——質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒如Fe3++CuFe2++Cu2+。錯(cuò)因:電荷不守恒。7.“七查”是否忽略隱含反應(yīng)如將少量SO2通入漂白粉溶液中:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO。錯(cuò)因:忽略了HClO可以將+4價(jià)的硫氧化。二、離子共存1.熟記因發(fā)生離子反應(yīng)而不能大量共存的幾種情況2.離子共存問題審題“七大”注意(1)注意題干要求:“能、不能、一定、可能、一定不能”,審清關(guān)鍵字。(4)注意題干中提示的水的電離程度:常溫下,當(dāng)由水電離出的c(H+)或c(OH-)小于1×10-7mol·L-1時(shí),水的電離受到抑制,溶液可能為酸性溶液或堿性溶液;當(dāng)由水電離出的c(H+)或c(OH-)大于1×10-7mol·L-1時(shí),水的電離受到促進(jìn),溶液可能為弱酸鹽溶液或弱堿鹽溶液。(5)注意正確理解“透明溶液”,如NaCl溶液、KOH溶液為無色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能認(rèn)為“有色”就不透明。(6)注意題干中提示的“與Al反應(yīng)放出H2”:溶液既可能顯酸性也可能顯堿性,但不能是氧化性酸,如HNO3。考向1離子方程式書寫及正誤判斷典型例題A答案解析解析?

CaCO3比CaSO4更難溶,反應(yīng)可以進(jìn)行,CaSO4和CaCO3不能拆寫成離子,A項(xiàng)正確;離子方程式兩邊電荷不守恒,得失電子不守恒,正確的離子方程式為5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;堿性溶液中不可能大量存在H+,正確的離子方程式為3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2FeO42-+5H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案解析1.(2018年陜西寶雞高三質(zhì)測)下列離子方程式正確的是()。A.向Ca(OH)2溶液中通入過量CO2:CO2+OH-HCO3-B.向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性:H++OH-H2OC.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClOD.向有水垢的瓶膽內(nèi)加入足量醋酸溶液:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O突破訓(xùn)練A解析?

向Ca(OH)2溶液中通入過量CO2生成碳酸氫鈣,碳酸氫鈣易溶于水,A項(xiàng)正確;向H2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性,2H++2OH-+Ba2++SO42-BaSO4↓+2H2O,反應(yīng)生成的BaSO4難溶于水,B項(xiàng)錯(cuò)誤;向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2,可以理解為SO2被氧化成H2SO4,H2SO4可以提供2個(gè)H+,這2個(gè)H+與2個(gè)ClO-結(jié)合形成HClO,故正確的離子方程式為Ca2++3ClO-+SO2+H2OCaSO4↓+Cl-+2HClO,C項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸為弱電解質(zhì),不能拆寫成離子形式,D項(xiàng)錯(cuò)誤。點(diǎn)石成金1.注意典型的易錯(cuò)反應(yīng),如Al(OH)3不溶于氨水,Fe與非氧化性酸反應(yīng)生成Fe2+而不是Fe3+。2.注意是否漏寫或忽略某些反應(yīng),如硝酸與還原性物質(zhì)的反應(yīng),易忽略硝酸的強(qiáng)氧化性。3.易溶于水、易電離的強(qiáng)電解質(zhì)必須拆分成離子形式,但弱酸的酸式酸根不能拆;非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶物、氣體、氧化物不能拆寫成離子形式;濃鹽酸、濃硝酸必須拆。5.對于連續(xù)發(fā)生的反應(yīng),量不同產(chǎn)物不同,離子方程式也就不同。如多元強(qiáng)堿Ca(OH)2和NaHCO3的反應(yīng),弱酸的酸式銨鹽NH4HSO3與NaOH的反應(yīng),較強(qiáng)酸(或酸酐)與較弱酸的鹽反應(yīng),如CO2、HCl與AlO2-的反應(yīng)。6.多種還原劑與氧化劑反應(yīng)時(shí)要注意反應(yīng)的先后順序,氧化性和還原性強(qiáng)的先反應(yīng)。如FeBr2與Cl2反應(yīng),Cl2先與還原性更強(qiáng)的Fe2+反應(yīng)。7.多個(gè)離子反應(yīng)同時(shí)發(fā)生時(shí),不能遺漏,如Ba(OH)2與H2SO4反應(yīng),容易漏寫H+與OH-或Ba2+與SO42-的反應(yīng)。考向2離子共存典型例題答案解析2.(2018年江蘇,4)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(

)。A.0.1mol·L-1KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+

、NO3-、SO42-C.0.1mol·L-1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO3-D.0.1mol·L-1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-B解析?

A項(xiàng),I-與ClO-發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存;B項(xiàng),Fe3+、SO42-、Cu2+、NH4+

、NO3-在溶液中相互間不反應(yīng),能大量共存;C項(xiàng),CH3COO-能與H+反應(yīng)生成弱電解質(zhì)CH3COOH,不能大量共存;D項(xiàng),Mg2+、HCO3-都能與OH-反應(yīng),Mg2+、HCO3-與OH-不能大量共存。答案解析突破訓(xùn)練2.(2018年河南三門峽高三期末)常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是(

)。A.使酚酞變紅色的溶液中:Na+、Cu2+、HCO3-、NO3-B.=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-C.與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中:Fe3+、K+、NO3-

、SO42-D.0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:H+、Na+、Cl-、SO42-BKwc(H+)解析?

A項(xiàng),使酚酞變紅色的溶液呈堿性,Cu2+、HCO3-與OH-不能大量共存;B項(xiàng),=1×10-13mol·L-1的溶液呈酸性,NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-與H+能共存;C項(xiàng),與Al反應(yīng)能放出H2的溶液可能呈酸性或堿性,若呈堿性,Fe3+與OH-不能大量共存,若呈酸性,NO3-

、H+與Al反應(yīng)生成NO,得不到H2;D項(xiàng),AlO2-與H+不能大量共存。Kwc(H+)點(diǎn)石成金突破離子共存判斷中的常設(shè)“陷阱”1.警惕“顏色”陷阱若限定溶液無色,則Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等有色離子不能大量存在。2.警惕溶液酸堿性的幾種表示方法(1)表示酸性的溶液①常溫下pH<7或c(H+)>c(OH-)的溶液;②能使紫色石蕊試液或甲基橙顯紅色的溶液;③能使pH試紙顯紅色的溶液。(2)表示堿性的溶液①常溫下pH>7或c(H+)<c(OH-)的溶液;②能使酚酞試液顯紅色或紫色石蕊試液顯藍(lán)色的溶液;③能使pH試紙顯藍(lán)色的溶液。(3)表示既可能為酸性又可能為堿性的溶液①與Al反應(yīng)放出H2的溶液;②常溫下,由水電離的c(H+)=1×10-nmol·L-1或由水電離的c(OH-)=1×10-nmol·L-1的溶液(n≠7,若n>7表示加酸或堿抑制水的電離,n<7表示水解呈酸性或堿性的鹽溶液)。3.警惕溶液中可能隱含的條件(1)含有大量Fe3+的溶液,隱含條件是酸性溶液,并具有強(qiáng)氧化性。(2)含有大量NO3-的溶液,在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。(3)含有大量AlO2-的溶液,隱含條件是堿性溶液。4.警惕相互促進(jìn)水解的兩種情況(1)NH4+與CH3COO-、CO32-,Mg2+與HCO3-等組合中,雖然存在相互促進(jìn)水解情況,但水解程度較小,在溶液中仍能大量共存。(2)Al3+(或Fe3+)與CO32-、HCO3-、AlO