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1、專題一.氧化還原反應(yīng)之配平方法學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng),除了了解其本質(zhì)之外,更重要的是知道如何去運(yùn)用。其運(yùn)用主要是氧化還原反應(yīng)方程式的書寫及其配平。(1) 基本技法1.氧化還原反應(yīng)方程式配平的依據(jù):三守恒 2.步驟:一標(biāo),二找,三定,四配,五查 。(先配平氧化還原反應(yīng)主干:氧化劑、還原劑與氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物)3.課標(biāo)例子:請(qǐng)配平 C + HNO3(濃)- NO2 + CO2 + H2O 分析:一標(biāo): + HO3(濃)- O2 + O2 + H2O二找: 始態(tài) 終態(tài) 變化的總價(jià)數(shù) = 變化 系數(shù) 三定: 1 4 = 4四配:C 的系數(shù)為 1 HNO3的系數(shù)為 4 ,用觀察法將其他系數(shù)配平五查:經(jīng)檢查滿足
2、質(zhì)量守恒定律。配平后的化學(xué)方程式為:C + 4 HNO3(濃)= 4 NO2 + CO2 + 2 H2O (2) 特殊技法 1.整體配平法: eg: Cu2S + HNO3 - Cu(NO3) + NO2 + H2SO4 + H2O 2Cu 2 N1 S8接下來(lái)就是電子得失守恒,或者說(shuō)化合價(jià)升降守恒,一下子就可以把它配出來(lái)了,如下Cu2S + 14 HNO3 = 2 Cu(NO3) + 10 NO2+ H2SO4 + 6 H2O 就ok了!2.零價(jià)配平法:eg: Fe3C + HNO3 - Fe(NO3)3 + CO2+ NO + H2O 這個(gè)方程式按常規(guī)的化合價(jià)分析,復(fù)雜物質(zhì)FeC3無(wú)法確定
3、Fe和C的具體價(jià)態(tài),此時(shí)可以設(shè)組成該物質(zhì)的各種元素價(jià)態(tài)都為0.這樣問(wèn)題就迎刃而解:用整體法可知Fe3C整體價(jià)態(tài)3x3+4,N3,然后用最小公倍數(shù)法13x3以及3x13可知NO要配上13,F(xiàn)e(NO3)3要配上1,最后根據(jù)原子守恒可配出得結(jié)果如下:Fe3C + 22 HNO3 = 3Fe(NO3)3 + CO2+ 13NO + 11H2O 小結(jié):零價(jià)法較多適用于 :難確定化合價(jià)的化合物不是以離子形式出現(xiàn);難用常規(guī)方法確定化合價(jià)的物質(zhì)在反應(yīng)物中,而不是在生成物中。3.局部法:這種方法主要運(yùn)用在有機(jī)化學(xué)方程式,這里順便提一下。如甲苯變成苯甲酸,只有甲基變成羧基,其余都不變,所以只需研究甲基C的變化。
4、4.單質(zhì)優(yōu)先法:有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng),以單質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算化合價(jià)。Eg:液氯可將氰酸鹽(OCN- )氧化為 N2, (其中OCN- 中N的化合價(jià)為:-3價(jià) ),請(qǐng)配平下列化學(xué)方程式: KOCN + KOH + Cl2CO2 + N2 + KCl + H2OCl:0-1 1x2 N2:-30 3X2所以可知在Cl2配上3,接下來(lái)的略5.萬(wàn)能配平法:這個(gè)名字看起來(lái)似乎很神圣,其實(shí)也叫待定系數(shù)法。只是最后的退路,比較繁瑣,也就是解方程。 (基本步驟:一設(shè),二定,三列方程,四解,五驗(yàn))Eg1: KMnO4 + KI + H2SO4 - MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O 設(shè)a
5、KMnO4+H2SO4+bKI=cMnSO4+dK2SO4+eI2+H2O+fKIO3(假定H2SO4系數(shù)是1,這樣H2O也是1,由氫數(shù)目可知)則根據(jù)各元素不變K:a+b=2d+fMn:a=cO:4a+4=4(c+d)+1+3fS:1=c+dI:b=2e+f解得b=(5-5a)/3,c=a,d=1-a,e=(4-9a)/6,f=(4a-1)/3可見(jiàn)要知道I2和KIO3的比例才可以配平,不然一個(gè)a對(duì)應(yīng)一套系數(shù),就有無(wú)數(shù)種了。此法看上去無(wú)腦又費(fèi)字,其實(shí)卻是普遍適用,符合原子守恒本質(zhì),又可以保證再也沒(méi)有配不出的方程式的方法。(設(shè)系數(shù)為1的物質(zhì)可以自便,隨意挑一種,解出的一組系數(shù)只要同乘以一個(gè)數(shù)調(diào)為最
6、簡(jiǎn)整數(shù)比即可。)配套練習(xí):1. KMnO4 + KI + H2SO4 - MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O 2. Fe3O4+ HNO3- Fe(NO3)3+ NO+ H2O 3. Fe3O4+ HNO3(濃)- Fe(NO3)3+ NO2+ H2O 4.Na2S3 + NaBrO 3+ NaOH - NaBr + Na2SO4 + H2O補(bǔ)充:缺項(xiàng)配平,基本技法:缺什么補(bǔ)什么,介質(zhì)條件要注意。練習(xí):H2O2+Cr2(SO4)3 + K2SO4+ H2O+ K2CrO4 _KMnO4 +_K2C2O4 +_=_MnCl2 + _KCl +_CO2 + _H2OH2
7、O2+ Cr2(SO4)3+K2SO4+ K2CrO4+ H2ONO3-+ CH3OH N2+ CO2+ H2O+ 專題二 化學(xué)反應(yīng)原理專題這個(gè)專題的知識(shí)涵蓋量很大,眾所周知,最基本的就包括選修四,但這個(gè)版塊幾乎可以說(shuō)是高中化學(xué)中最難啃下的硬骨頭。請(qǐng)大家做好準(zhǔn)備耐心學(xué)習(xí)! 基本知識(shí)點(diǎn):(1)化學(xué)反應(yīng)速率:高中所學(xué)習(xí)的反應(yīng)速率(定量)是指在單位時(shí)間內(nèi)某一種物質(zhì)的濃度變化,基本單位有mol/(Lmin)和mol/(Ls)。同一反應(yīng)的兩種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)有可比性。比較同一反應(yīng)不同物質(zhì)所代表的反應(yīng)速率要注意把單位化統(tǒng)一。(2)*燃燒熱:1mol物質(zhì)完全燃燒后生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量。(3)*中和
8、熱:酸堿中和生成一摩爾水后所放出的熱量。(注意中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn),環(huán)形玻璃攪拌棒的操作,酸或堿中要有一方稍過(guò)量,中和熱的計(jì)算以及其中涉及到的數(shù)據(jù)的取舍問(wèn)題)(4)勒夏(沙)特列原理:減少變化但不可能抵消。(5)化學(xué)平衡:很多反應(yīng)都有限度,這就涉及到平衡問(wèn)題,平衡即正逆反應(yīng)速率相等。(6)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向:熵變,焓變及吉布斯自由能(7)電解質(zhì):化合物(范疇),注意強(qiáng)弱(強(qiáng)弱只與物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有關(guān))之分;電解質(zhì)溶液一定可以導(dǎo)電(X)。 (8)水的離子積常數(shù):Kw=1.0x10-14,,(KW=Ka/bKh),記住水的電離是微弱的。*(9)溶液的酸堿度:牢記pH的定義,計(jì)算方式;氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù);
9、還有pH+pOH=14;pH和外界條件溫度的關(guān)系;酸堿滴定過(guò)程中pH存在突變區(qū)間;滴定管的相關(guān)問(wèn)題。*(10)水解:所謂水解,就是形成弱電解質(zhì)促進(jìn)水的電離,跟水的電離一樣,水解一般也是微弱的過(guò)程。水解是中和的逆反應(yīng)。*(11)難溶電解質(zhì)的溶解平衡:再難溶的電解質(zhì)在水中都會(huì)有相應(yīng)的離子存在;Ksp引出的沉淀轉(zhuǎn)化問(wèn)題;Ksp與Qc的關(guān)系(QC大于Ksp溶液過(guò)飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡;Qc=Ksp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài);Qc小于Ksp溶液未飽和,無(wú)沉淀析出,可再繼續(xù)溶解直至飽和);Qc和溶度積的關(guān)系還廣泛運(yùn)用于平衡移動(dòng)的定量解釋。(12)簡(jiǎn)單電化學(xué)知識(shí):A.構(gòu)成原電池
10、的條件:原電池的構(gòu)成條件:活潑性不同的兩電極;電解質(zhì)溶液;形成閉合回路;自發(fā)地氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)B.鹽橋用一段時(shí)間后需要更換; C電子的流動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系(電子從原電池負(fù)極流出,在電解質(zhì)溶液中以溶質(zhì)離子為電荷載體以形成閉合回路; D.熟讀鋅銀電池,二次電池鉛蓄電池的充放電的電極方程式; E.電解原理:用外接電源強(qiáng)力拉動(dòng)電子的運(yùn)動(dòng)。 F.電解原理的應(yīng)用氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水),電鍍(以精煉銅為例,粗銅作為陽(yáng)極,純銅作為陰極,*在陽(yáng)極區(qū)會(huì)形成陽(yáng)極泥),電冶金(活潑金屬的冶煉常用電解法,如鈉鎂鋁)。建議研究電解熔融氯化鈉的設(shè)備!G.金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù):電化學(xué)腐蝕類型:例證,放氧生酸
11、型和放輕生堿性;防護(hù):外加電流的陰極保護(hù)法和犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。化學(xué)腐蝕:直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。H.3Fe2+2Fe(CN)3-=Fe3Fe(CN)62(帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀)一. 畫能量變化圖像(更正教材中的圖像)二. 熱化學(xué)方程式的書寫;主要主要在理綜化學(xué)板塊非選擇題的第二題出現(xiàn),并與蓋斯定律結(jié)合運(yùn)用,蓋斯定律,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是方程式的加減,這個(gè)簡(jiǎn)單。但是,記得只要方程式的系數(shù)翻倍或縮小,焓變就要隨之變化,說(shuō)到焓變,就要涉及規(guī)范問(wèn)題,數(shù)字前的正負(fù)號(hào)不要漏,數(shù)據(jù)加減勿大意,單位一定記得寫。例題 C(s)O2(g)CO2(g) DH-393.5 kJmol-1 2CO(g)O2(g)2CO2
12、(g) DH-566 kJmol-1 TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(s)O2(g) DH+141 kJmol-1則TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(s)2CO(g)的DH 。 三. 化學(xué)反應(yīng)速率:還是強(qiáng)調(diào)一下計(jì)算時(shí)的體積時(shí)間的單位問(wèn)題例題 N2+3H2=2NH3,已知在一個(gè)體積恒定為2升的密閉容器中,H2的物質(zhì)的量在5分鐘內(nèi)由3摩爾變化為1.2摩爾,問(wèn)v(NH3)= .思考感悟1在反應(yīng)mAnB=pCqD中,若v(A)2 molL1min1,而v(B)1.5 molL1min1,能否說(shuō)明A表示的反應(yīng)速率比B表示的反應(yīng)速率快?【提示】不一定,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率與其化學(xué)計(jì)量數(shù)
13、成正比,m、n數(shù)值不知道,故無(wú)法判斷。2.固體物質(zhì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)有影響嗎?提示:固體反應(yīng)物的濃度可視為常數(shù),若增加其用量,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響;但固體物質(zhì)的顆粒大小會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率,如粉末狀的固體反應(yīng)物比塊狀的接觸面積大,與同樣物質(zhì)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率較大。四. 離子共存有關(guān)離子共存問(wèn)題注意事項(xiàng)1 不發(fā)生下列四類離子反應(yīng)(1)不發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),既不生成沉淀、氣體和難電離的物質(zhì)。常見(jiàn)難溶物及微溶物在離子方程式中的寫法:常見(jiàn)的難溶物一些金屬、非金屬:Fe、Cu、S、Si等;某些氧化物Al2O3、CuO、SiO2等;難溶的酸:H2SiO3;難溶的堿:Mg(OH)2、Al(OH)3、Cu(OH)2、
14、Fe(OH)3等;難溶的鹽:AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3、BaSO4等。;當(dāng)有關(guān)離子濃度足夠大時(shí),生成微溶物的反應(yīng)也能發(fā)生。常見(jiàn)的微溶物有:CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等。例如:Ca2+SO42= CaSO4;由微溶物生成難溶物的反應(yīng)也能發(fā)生。例如:Ca(OH)2+ CO32= CaCO3+2 OH,CaSO4+ CO32= CaCO3+ SO42。生成難電離的物質(zhì)常見(jiàn)的難電離的物質(zhì)(弱酸:HF、H2CO3、CH3COOH等;弱堿:NH3H2O;其他:H2O、C6H5OH等。反應(yīng)規(guī)律:由強(qiáng)酸可制弱酸,有強(qiáng)堿可制弱堿。例如:鹽酸+Ca(ClO)2溶液
15、=H+ClO=HClO;稀醋酸+苯酚鈉溶液=CH3COOH+C6H5O=CH3COO+C6H5OH;NH4Cl溶液+NaOH溶液=NH4+OH=NH3H2O;生成揮發(fā)性的物質(zhì):2H+SO32=SO2+H2O;NH4+OHNH3+H2O;(2)不發(fā)生溶液中的氧化還原反應(yīng)。(3)不發(fā)生徹底的相互促進(jìn)的雙水解反應(yīng):如Fe3+與CO32、HCO3、ClO;Al3+與AlO、CO32、HCO3、S2、HS、ClO等.(4)不發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。如Fe3+與SCN。注意無(wú)色溶液和有色離子的不匹配。常見(jiàn)的有色離子有:等等,均不能存在于無(wú)色溶液中。注意溶液的隱含酸堿性,如的溶液隱含著溶液具有強(qiáng)酸性,不能存在大量的弱
16、酸根離子CO32、ClO、AlO等。注意溶液中隱含的氧化性離子與還原性離子不能共存。如的溶液中含有大量的,由于的強(qiáng)氧化性,則不能再有、等還原性離子。1某無(wú)色透明的溶液,在pH0和pH14的條件下都能大量共存的是() AFe2+、K+、SO42、NO3 BMg2+ 、NH4、SO42、ClCNa+、K+、SO42、NO3 DBa2+ 、Na+ 、MnO4 、SO422下列澄清透明的溶液中,可能大量共存的離子組是 AAg(NH3)2+、K+、OH、NO3 BFe3+、NH4+、Cl、ICH+、Al3+、SO42、F DNH4+、Na+、Cu2+、Cl3下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共
17、存的是 ( )AH3O、NO3、Fe2+、Na+ BAg+、NO3、Cl、K+CK+、Ba2+、OH、SO42 DCu2+、NH4+、Br、OH4常溫下,由水電離生成的c(H+)=1012 molL1的某溶液中,一定不能大量共存的離子組是( )ANa+、Fe3+、NO3、SO42 BK+、AlO2、CO32、Cl CNa+、K+、Cl、HSO3 DNa+、CH3COO、C6H5O、OH5. 在室溫下,某無(wú)色透明溶液中由水電離出來(lái)的H+和OH濃度的乘積為11024,則此溶液中可能大量共存的離子組為AHCO3、Al3、Na、SO42 BI、NO3、K、NH4CCu2、Cl、SO42 、K DSiO
18、32、SO32、Na、Cl6. 下列各組離子在堿性條件下可以大量共存,而在強(qiáng)酸性條件下不能大量其存的是ACa2+、Fe3+、NO3、Cl BK+、Mg2+、HCO3、SO42CNa+、K+、S2、SO32 DBa2+、Na+、I一、NO37. 常溫下,下列各組離子在指定環(huán)境下能大量共存的是ApHl的溶液中:Na、K、SO32、MnO4BpH7的溶液中:Na、A13、Cl、SO42CpH12的溶液中:Na、K、SO42、AlO2DpH0的溶液中: Na、K、NO3、ClO8. 某無(wú)色溶液與NH4HCO3作用能產(chǎn)生氣體(可加熱),此溶液中可能大量共存的離子組是A Mg2、H、Zn2、SO BNa、
19、Ba2、OH、SOCMnO、K、H+、SO DK、NO、OH、Na9.某溶液能使紅色的石蕊試紙先變藍(lán)色后褪色,則該溶液中可能大量共存的離子組是AK+、I、AlO2、MnO4 BNa+、S2、NO3、SO42CAl3+、NH4+、NO3、F DK+、Cl、ClO、CO3210. 用pH大小表示溶液的酸堿性相對(duì)強(qiáng)弱有許多不足之處。因此,荷蘭科學(xué)家HenkVan Lubeck引入了酸度(AG)的概念,即把電解質(zhì)溶液中的酸度定義為c(H+)與c(OH一)比值的對(duì)數(shù),酸度的計(jì)算公式表示為AG=lg c(H+)/c(OH)。常溫下,在AG=1的溶液中能大量共存的離子是。ACa2+、K+、Cl 、NO3 B
20、NH4+、Fe3+、I一、SO42CNa+ 、K+、ClO、S2 DNa+、S2O32、AlO2、K+11. 將下列離子:Al3+、Na+、K+、NO3、OH、S2、MnO4、H+、Fe3+、NH4+、AlO2、CO32分成A、B兩組,每組中都含有六種離子(不少于兩種陽(yáng)離子和兩種陰離子),且都能大量共存于溶液中,則A組含有的離子是 ,B組含有的離子是 。答案:五. 離子反應(yīng)*離子反應(yīng)的活化能幾乎為0.*離子反應(yīng)總向某些離子濃度減小的方向進(jìn)行*微溶物質(zhì)是生成物時(shí)如果反應(yīng)物中沒(méi)有不溶物質(zhì),要加“”符號(hào);*微溶物的澄清溶液可以拆,如Ca(OH)2,CaSO4;若為濁液,物質(zhì)不可拆;*熔融狀態(tài)時(shí)離子鍵
21、可斷,共價(jià)鍵不可斷。eg.NH4HSO4(熔融)=NH4+HSO4在溶液中時(shí),NH4HSO4= NH4+ SO42+H+*離子反應(yīng)的活化能幾乎為0.【典例】例1、下列電離方程式錯(cuò)誤的是 ( )ANaHCO3=Na+H+CO32 BNaHSO4=Na+H+SO42CH2SO4=2H+SO42 DKClO3=K+Cl+3O2例 2.下列正確的是( ) A.溴化亞鐵溶液中通入過(guò)量氯氣:2Fe2+2Br+3Cl2=2Fe3+Br2+6Cl B.碳酸鈉溶液中加入過(guò)量苯酚:C6H6OH+CO32-=C6H6O-+HCO3 C.氯酸鈣溶液中通入少量二氧化碳:ClO-+H2O+CO2=HCO3-+HClO D
22、.氫氧化鈉溶液中通入氯氣:2Cl2+2OH-=2Cl-+2HClO例 3.下列離子反應(yīng)不正確的是( ) A.氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化硫:SO2+OH-=HSO3- B.碳酸氫鈉溶液中滴入過(guò)量澄清石灰水:Ca2+2OH-+2HCO3-=CaCO3+CO32-+H2O C.硝酸鐵溶液中加入過(guò)量的HI溶液:2Fe3+2I-=2Fe2+I2 D.硫化亞鐵酸溶:FeS+2H+=Fe2+H2S E.硫化亞銅用硫酸溶解:Cu2S+2H+=2Cu+H2S六. 三段式額書寫規(guī)范(滿分示例)Eg往2L的容器中充入4molNH3和3molO2,4min后H2O(g)占混合氣體體積的40%,求V(N2). 解:
23、設(shè)4min后水蒸氣生成量為6x mol 4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)練習(xí):(16分)燃煤廢氣中的氮氧化物(NO)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。(1)對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時(shí),常利用甲烷催化還原氮氧化物。如:(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)原理為:已知在壓強(qiáng)為aMPa下,該反應(yīng)在不同溫度,不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率見(jiàn)下圖:若溫度升高,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K將 (填“增大”、“減小”或“不變”。下同);若溫度不變,提高投料比m(H2)/n(CO2),則K將 ;該反應(yīng) 0(填“”、“0)。圖中t1到t4時(shí)刻表示反應(yīng)平衡后,只改變
24、某一條件(其他條件不變)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率與時(shí)間的變化曲線。請(qǐng)指出t1到t4時(shí)刻分別改變什么條件? vt1v正t2t3t4v逆v逆v逆v正v逆 =t v正v正*平衡移動(dòng)圖像解題技巧:看面即看橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)所表示的含義看線即看曲線的變化趨勢(shì)與橫、縱坐標(biāo)的關(guān)系看點(diǎn)即看曲線的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)等特征點(diǎn)Eg1. (2010高考天津)下列各表述與示意圖一致的是A圖表示25 時(shí),用0.1 mol L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol L-1NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化B圖中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)DH0正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化C圖表示10 mL 0.01
25、mol L-1 KMnO4酸性溶液與過(guò)量的0.1 mol L-1 H2C2O4溶液混合時(shí),n(Mn2+)隨時(shí)間的變化D圖中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)H0使用和未使用催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化Eg2. (2009高考廣東)取五等份NO2,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g)H0反應(yīng)相同時(shí)間后,分別測(cè)定體系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是( )Eg3已知可逆反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O (g) ;H=
26、 -1025kJmol-1。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同,下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是 ( ).八、平衡常數(shù)及計(jì)算* H2O作為溶劑的時(shí)候不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式* K值越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大,反應(yīng)的進(jìn)行程度越大;* K只與反應(yīng)溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān);* 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一個(gè)具體反應(yīng)的平衡常數(shù);* 一般來(lái)說(shuō),反應(yīng)的平衡常數(shù)K105,認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全;K 10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全)。Eg1. (08廣州一模)甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,合成甲醇的主要反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H c(SO)c(NH)c(OH)c(H)B0.1 mo
27、l/L NaHCO3溶液:c(Na)c(OH)c(HCO)c(H)CNa2CO3溶液:c(OH)c(H)c(HCO)c(H2CO3)D25時(shí),pH4.75、濃度均為0.1 mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液: c(CH3COO)c(OH)7,該溶液中離子濃度從大到小的排列為_ 。(4)工業(yè)中常將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3后,再將其制成各種可溶性的鋇鹽(如BaCl2)。具體做法是用飽和的純堿溶液浸泡BaSO4粉末,并不斷補(bǔ)充純堿,最后BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3.現(xiàn)有足量BaSO4懸濁液,在該懸濁液中加純堿粉末并不斷攪拌,為使SO物質(zhì)的量濃度不小于0.01 molL1,則溶液中C
28、O物質(zhì)的量濃度應(yīng)_ _molL1。十一、難溶電解質(zhì)額溶解平衡1. 溶解平衡是在一定溫度下沉淀溶解和生成的速率相等的狀態(tài)。2. 沉淀反應(yīng)的應(yīng)用 沉淀的生成:用于分離或除去某些雜質(zhì)離子方法實(shí)例離子方程式調(diào)節(jié)pH法除去NH4Cl溶液中的FeCl3Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+沉淀劑法除去污水中的重金屬離子H2S+Cu2+=CuS+2H+2 沉淀的溶解:移去平衡體系中相應(yīng)離子使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)而使沉淀溶解。方法實(shí)例離子方程式(各兩個(gè)) 酸溶解法CaCO3溶于鹽酸鹽溶液溶解法氫氧化鎂溶于NH4Cl溶液沉淀轉(zhuǎn)化【實(shí)質(zhì):難溶電解質(zhì)溶解平衡的移動(dòng)】 應(yīng)用;鍋爐除垢、礦物轉(zhuǎn)化等3.
29、溶度積及其應(yīng)用 表達(dá)式:略影響因素:溫度與電解質(zhì)的性質(zhì),與離子的濃度無(wú)關(guān)。 (3)溶度積規(guī)則:見(jiàn)第一頁(yè)【例題】eg1. 在一定溫度下,當(dāng)氫氧化鎂固體在水溶液中達(dá)到平衡,要使氫氧化鎂固體減少而鎂離子的濃度不變,可加入的物質(zhì)是( )AMgSO4 B鹽酸溶液 C,NaOH D水Eg2已知:Ksp(AgCl)=181010,Ksp(AgI)=1.51016 ,Ksp(Ag2CrO4)=2.01012,則下列難溶鹽的飽和溶液中,Ag+濃度大小順序正確的是( ) AAgClAgI Ag2CrO4 BAgCl Ag2CrO4AgI CAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgClEg3. 某溫
30、度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2 (s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H,金屬陽(yáng)離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯(cuò)誤的是( ). A.Kap Fe(OH)3 Kap Cu(OH)2 B.加適量NH4CL固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C.c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H+)與c(OH-)乘積相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和 Eg4. 18.硫酸鍶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲線如下,下列說(shuō)法正確的是( )A溫度一定時(shí),Ksp(SrSO4)隨的增大而減小B三個(gè)不同溫度中,313K時(shí)Ksp(SrSO4)最大C283K時(shí),圖中a點(diǎn)
31、對(duì)應(yīng)的溶液是不飽和溶液D283K下的SrSO4飽和溶液升溫到263K后變?yōu)椴伙柡腿芤?Eg5. c(Ca2+)/ molL1 a 4103c(SO42)/ molL1 b d c 510314常溫下,Ksp(CaSO4)=9106,常溫下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線見(jiàn)圖。下列說(shuō)法正確的是A常溫下CaSO4飽和溶液中,c(Ca2+)、c(SO42)對(duì)應(yīng)于曲線上任意一點(diǎn)Bb點(diǎn)將有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42)一定等于3103 molL1Cd點(diǎn)溶液通過(guò)蒸發(fā)可以變到c點(diǎn)Da點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp Eg6.(1)在粗制五水硫酸銅晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,
32、常加入合適的氧化劑將其氧化為三價(jià),可以采用 然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)其pH為4,使Fe3+轉(zhuǎn)為沉淀,可以達(dá)到除Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)pH可用的物質(zhì)是( )A 、NaOH B、氨水 C 、CuO D 、Cu(OH)2 (2)已知Ksp(氫氧化鐵)=8.0x10-38,,Ksp(氫氧化銅)=3.0x10-20。設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3mol/L,則Cu(OH)2開始沉淀時(shí)的pH為 ,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)的pH為 。 Eg7. 0.1mol/LAgNO3溶液分別滴定20.00mL濃度均為 0.1mol/L Cl、Br、I溶液,以滴入的AgNO3溶液體積為橫坐標(biāo),pX為縱坐標(biāo)pX=lgc(
33、X),X=Cl、Br、I,可繪得右圖滴定曲線。已知25時(shí):難溶鹽AgClAgBrAgIAg2CrO4Ksp21005.4138.31721012顏色白色淡黃色黃色磚紅色下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )A用硝酸銀滴定法測(cè)定試樣中c(Cl),可滴加幾滴0.1mol/L K2CrO4 溶液作指示劑Ba、b、c依次分別表示Cl、Br及IC向NaCl和NaBr混合溶液中滴加硝酸銀溶液,當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),c(Br)/c(Cl) =2.7103D若用硝酸銀溶液滴定NaI溶液,當(dāng)pX=13時(shí),溶液中c(Ag+)0.641017mol/L 練習(xí):選修四課本P66中的三道練習(xí) 專題三 化工流程專題化工流程題是廣東省理
34、綜化學(xué)部分最難的一道題,一般考生只能保證得分率在50%左右,其中有個(gè)別小題在我們學(xué)校有個(gè)說(shuō)法,就是說(shuō)“這是用來(lái)區(qū)分清華與中大的”,不用解釋,你懂的。這類題的題感不是短時(shí)間就可以形成的,它是一道綜合性特強(qiáng)的考題,知識(shí)落點(diǎn)有基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn);主要考查點(diǎn):原料預(yù)處理、物質(zhì)的分離提純、常見(jiàn)離子的性質(zhì)、離子方程式的書寫、副產(chǎn)物的回收利用等,足以看出其知識(shí)覆蓋面相當(dāng)廣。我們會(huì)在這里做簡(jiǎn)單引入,不求面面俱到。一、化工流程圖試題的構(gòu)成特點(diǎn)化工流程圖試題就是將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要操作步驟或物質(zhì)轉(zhuǎn)換用框圖形式表示出來(lái),將其中相關(guān)的信息以文字、表格或圖像呈現(xiàn)出來(lái),然后根據(jù)流程中涉及的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)問(wèn),從而
35、形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的試題。其基本結(jié)構(gòu)如下:題頭:介紹該工藝生產(chǎn)的原材料、目的、原理。 題干:用框圖形式將操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)換或分離提純等主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái)。 題尾:根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)問(wèn)?!?011 廣東32】由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下: (NaCl熔點(diǎn)為801 ;AlCl3在181 升華)(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有_;固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在_。(4)在鋁電解池中,金屬鋁為_極。熔融鹽電鍍液
36、中鋁元素和氯元素主要以 和 形式存在。二.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 反應(yīng)條件控制 產(chǎn)品分離提純?cè)?無(wú)機(jī)礦物核心化學(xué)反應(yīng)所需產(chǎn)品 原料預(yù)處理(除雜凈化) 物質(zhì)循環(huán) 排放物的無(wú)害化處理流程圖的呈現(xiàn)特點(diǎn):主要有以物質(zhì)名稱、操作名稱和設(shè)備名稱三種形式。請(qǐng)看第一頁(yè)的例題流程圖1.明確整個(gè)流程及每一部分的目的 2.仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 3. 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問(wèn)題思考 4.注意答題有模式與要點(diǎn)規(guī)律 :主線主產(chǎn)品,分支副產(chǎn)品,回頭為循環(huán)。核心考點(diǎn):物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制三. 熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞(1)原料的預(yù)處理: 溶解:通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等灼
37、燒:eg從海帶中提取碘煅燒:eg煅燒高嶺土 (2)控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀pH值的控制。例如:已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8如下表:若要除去Mn2溶液中含有的Fe2,應(yīng)該怎樣做?調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì) 調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn): 能與H反應(yīng),使溶液pH值增大; 不引入新雜質(zhì)。 例如:若要除去Cu2溶液中混有的Fe3,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值 蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍加熱的目的:加快反應(yīng)速率或促
38、進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)降溫反應(yīng)的目的:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)趁熱過(guò)濾:防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出冰水洗滌:洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗 常見(jiàn)名詞:浸出;浸出率;酸浸;水洗;有機(jī)物洗滌;水浸(3)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。 四.常考知識(shí)點(diǎn)與題型:(一)化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用主要包括速率的增大、減慢,可逆反應(yīng)限定方向的平衡移動(dòng)等。因需要結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行作答,難度較高。1.速率部分:關(guān)注相(反應(yīng)物的狀態(tài))、選擇合適的措施加快、減慢反應(yīng)速率。具體從反應(yīng)物接觸面積、接觸機(jī)會(huì)、溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑等方面思考。1.接觸面積的問(wèn)題。增大接觸面積的具體措施有不同,如固體可以用粉碎的方法,液體可以用噴灑的方法,氣體可以用多孔分散器等。接觸機(jī)會(huì)一般受混合是否充分影響,如攪拌、混溶等措施。2.溫度、濃度:在確保反應(yīng)物或生成物的性質(zhì)保持穩(wěn)定的情況下,升高、降低速率,常常從溫度和濃度角度采取措施。3.壓強(qiáng)一般是提高氣體反應(yīng)物濃度的措施,但在氣體和固體、氣體和液體反應(yīng)的體系中并不適宜。4.催
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