金鹰辅导班·化学
专题一.氧化还原反应之配平方法
学习氧化还原反应,除了了解其本质之外,更重要的是知道如何去运用。其运用主要是氧化还原反应方程式的书写及其配平。
(1) 基本技法
1.氧化还原反应方程式配平的依据:三守恒 2.步骤:一标,二找,三定,四配,五查 。(先配平氧化还原反应主干:氧化剂、还原剂与氧化产物、还原产物) 3.课标例子:
请配平 C + HNO3(浓)- NO2 + CO2 + H2O
0+5+4+4
分析:一标:C + HNO3(浓)- NO2 + CO2 + H2O
二找: 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数 三定: 1 × 4 = 4
四配:C 的系数为 1 HNO3的系数为 4 ,用观察法将其他系数配平
五查:经检查满足质量守恒定律。配平后的化学方程式为:
C + 4 HNO3(浓)= 4 NO2 + CO2 + 2 H2O
(2) 特殊技法
1.整体配平法: eg: Cu2S + HNO3 ---- Cu(NO3) + NO2↑ + H2SO4 + H2O 2Cu ↑2 N↓1 S↑8
接下来就是电子得失守恒,或者说化合价升降守恒,一下子就可以把它配出来了,如下 Cu2S + 14 HNO3 === 2 Cu(NO3) + 10 NO2↑+ H2SO4 + 6 H2O 就ok了!
2.零价配平法:eg: Fe3C + HNO3 --- Fe(NO3)3 + CO2↑+ NO↑ + H2O 这个方程式按常规的化合价分析,复杂物质FeC3无法确定Fe和C的具体价态,此时可以设组成该物质的各种元素价态都为0.这样问题就迎刃而解:
用整体法可知Fe3C整体价态↑3x3+4,N↓3,然后用最小公倍数法13x3以及3x13可知NO要配上13,Fe(NO3)3要配上1,最后根据原子守恒可配出得结果如下: Fe3C + 22 HNO3 === 3Fe(NO3)3 + CO2↑+ 13NO↑ + 11H2O
小结:零价法较多适用于 :①难确定化合价的化合物不是以离子形式出现;
②难用常规方法确定化合价的物 质在反应物中,而不是在生成物中。
3.局部法:这种方法主要运用在有机化学方程式,这里顺便提一下。如甲苯变成苯甲酸,只有甲基变成羧基,其余都不变,所以只需研究甲基C的变化。
4.单质优先法:有单质参加或生成的反应,以单质为标准计算化合价。 Eg:液氯可将氰酸盐(OCN- )氧化为 N2, (其中OCN- 中N的化合价为:-3价 ),请配平下列化学方程式: KOCN + KOH + Cl2—CO2 + N2 + KCl + H2O
Cl:0→-1 ↑1x2
N2:-3→0 ↓3X2 所以可知在Cl2配上3,接下来的略···
5.万能配平法:这个名字看起来似乎很神圣,其实也叫待定系数法。只是最后的退路,比较繁琐,也就是解方程。 (基本步骤:一设,二定,三列方程,四解,五验) Eg1: KMnO4 + KI + H2SO4 --- MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
设aKMnO4+H2SO4+bKI=cMnSO4+dK2SO4+eI2+H2O+fKIO3(假定H2SO4系数是1,这样H2O也是1,由氢数目可知) 则根据各元素不变
- 1 -
金鹰辅导班·化学
K:a+b=2d+f Mn:a=c
O:4a+4=4(c+d)+1+3f S:1=c+d I:b=2e+f
解得b=(5-5a)/3,c=a,d=1-a,e=(4-9a)/6,f=(4a-1)/3
可见要知道I2和KIO3的比例才可以配平,不然一个a对应一套系数,就有无数种了。 此法看上去无脑又费字,其实却是普遍适用,符合原子守恒本质,又可以保证再也没有配不出的方程式的方法。(设系数为1的物质可以自便,随意挑一种,解出的一组系数只要同乘以一个数调为最简整数比即可。)
配套练习:1. KMnO4 + KI + H2SO4 --- MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
2. Fe3O4+ HNO3--- Fe(NO3)3+ NO+ H2O
3. Fe3O4+ HNO3(浓)---- Fe(NO3)3+ NO2+ H2O
4.Na2S3 + NaBrO 3+ NaOH --- NaBr + Na2SO4 + H2O
补充:缺项配平,基本技法:缺什么补什么,介质条件要注意。
练习:H2O2+Cr2(SO4)3 + — K2SO4+ H2O+ K2CrO4 __KMnO4 +___K2C2O4 +________==__MnCl2 + __KCl +__CO2 + __H2O
H2O2+ Cr2(SO4)3+__——K2SO4+ K2CrO4+ H2O NO3-+ CH3OH─ N2↑+ CO2↑+ H2O+ □
- 2 -
金鹰辅导班·化学
专题二 化学反应原理专题
这个专题的知识涵盖量很大,众所周知,最基本的就包括选修四,但这个版块几乎可以说是高中化学中最难啃下的硬骨头。请大家做好准备耐心学习!
基本知识点:(1)化学反应速率:高中所学习的反应速率(定量)是指在单位时间内某一种物质的浓度变化,基本单位有mol/(L·min)和mol/(L·s)。同一反应的两种物质的化学反应速率没有可比性。比较同一反应不同物质所代表的反应速率要注意把单位化统一。 (2)*燃烧热:1mol物质完全燃烧后生成稳定化合物所放出的热量。 (3)*中和热:酸碱中和生成一摩尔水后所放出的热量。(注意中和热的测定实验,环形玻璃搅拌棒的操作,酸或碱中要有一方稍过量,中和热的计算以及其中涉及到的数据的取舍问题)
(4)勒夏(沙)特列原理:减少变化但不可能抵消。
(5)化学平衡:很多反应都有限度,这就涉及到平衡问题,平衡即正逆反应速率相等。 (6)化学反应进行的方向:熵变,焓变及吉布斯自由能 (7)电解质:化合物(范畴),注意强弱(强弱只与物质内部的结构有关)之分;电解质溶液一定可以导电(X)。
(8)水的离子积常数:Kw=1.0x10-14,,(KW=Ka/b·Kh),记住水的电离是微弱的。 *(9)溶液的酸碱度:牢记pH的定义,计算方式;氢离子浓度的负对数;还有pH+pOH=14;pH和外界条件温度的关系;酸碱滴定过程中pH存在突变区间;滴定管的相关问题。
*(10)水解:所谓水解,就是形成弱电解质促进水的电离,跟水的电离一样,水解一般也是微弱的过程。水解是中和的逆反应。
*(11)难溶电解质的溶解平衡:再难溶的电解质在水中都会有相应的离子存在;Ksp引出的沉淀转化问题;Ksp与Qc的关系(①QC大于Ksp溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;②Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;③Qc小于Ksp溶液未饱和,无沉淀析出,可再继续溶解直至饱和);Qc和溶度积的关系还广泛运用于平衡移动的定量解释。
(12)简单电化学知识:A.构成原电池的条件:原电池的构成条件:①活泼性不同的两电极;②电解质溶液;③形成闭合回路;④自发地氧化还原反应(本质条件) B.盐桥用一段时间后需要更换; C电子的流动方向和电流方向的关系(电子从原电池负极流出,在电解质溶液中以溶质离子为电荷载体以形成闭合回路; D.熟读锌银电池,二次电池铅蓄电池的充放电的电极方程式; E.电解原理:用外接电源强力拉动电子的运动。 F.电解原理的应用→氯碱工业(电解饱和食盐水),电镀(以精炼铜为例,粗铜作为阳极,纯铜作为阴极,**在阳极区会形成阳极泥),电冶金(活泼金属的冶炼常用电解法,如钠镁铝)。建议研究电解熔融氯化钠的设备! G.金属的电化学腐蚀与防护:电化学腐蚀类型:例证,放氧生酸型和放轻生碱性;防护:外加电流的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法。化学腐蚀:直接发生化学反应。 H.3Fe2++2[Fe(CN)]3-===Fe3[Fe(CN)6]2(带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀)
- 3 -
金鹰辅导班·化学
一. 画能量变化图像(更正教材中的图像)
二. 热化学方程式的书写;主要主要在理综化学板块非选择题的第二题出现,并与盖斯定律
结合运用,盖斯定律,简单地说就是方程式的加减,这个简单。但是,记得只要方程式的系数翻倍或缩小,焓变就要随之变化,说到焓变,就要涉及规范问题,数字前的正负号不要漏,数据加减勿大意,单位一定记得写。例题 ① C?s?+O2?g?=CO2?g? ?H=?393?5 kJ·mol?1 ② 2CO?g?+O2?g?=2CO2?g? ?H=?566 kJ·mol?1
③ TiO2?s?+2Cl2?g?=TiCl4?s?+O2?g? ?H=+141 kJ·mol?1
则TiO2?s?+2Cl2?g?+2C?s?=TiCl4?s?+2CO?g?的?H= 。 三. 化学反应速率:还是强调一下计算时的体积时间的单位问题
例题 N2+3H2=2NH3,,已知在一个体积恒定为2升的密闭容器中,H2的物质的量在5分钟内由3摩尔变化为1.2摩尔,问v(NH3)= . 思考感悟 1.在反应mA+nB===pC+qD中,若v(A)=2 mol·L-1·min-1,而v(B)=1.5 mol·L-1·min-1,能否说明A表示的反应速率比B表示的反应速率快?
【提示】 不一定,因为化学反应速率与其化学计量数成正比,m、n数值不知道,故无法判断。
2.固体物质对化学反应速率没有影响吗?
提示:固体反应物的浓度可视为常数,若增加其用量,对化学反应速率无影响;但固体物质的颗粒大小会影响化学反应速率,如粉末状的固体反应物比块状的接触面积大,与同样物质反应,化学反应速率较大。 四. 离子共存
有关离子共存问题注意事项
1.不发生下列四类离子反应
(1)不发生复分解反应,既不生成沉淀、气体和难电离的物质。
①常见难溶物及微溶物在离子方程式中的写法:
常见的难溶物[一些金属、非金属:Fe、Cu、S、Si等;某些氧化物Al2O3、CuO、SiO2等;难溶的酸:H2SiO3;难溶的碱:Mg(OH)2、Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)3等;难溶的盐:AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3、BaSO4等。];当有关离子浓度足够大时,生成微溶物的反应也能发生。常见的微溶物有:CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等。例如:Ca2++SO42ˉ= CaSO4↓;由微溶物生成难溶物的反应也能发生。例如:Ca(OH)2+ CO32ˉ= CaCO3↓+2 OHˉ,CaSO4+ CO32ˉ= CaCO3↓+ SO42ˉ。
②生成难电离的物质
常见的难电离的物质(弱酸:HF、H2CO3、CH3COOH等;弱碱:NH3·H2O;其他:H2O、C6H5OH等。
反应规律:由强酸可制弱酸,有强碱可制弱碱。例如:盐酸+Ca(ClO)2溶液=H++ClOˉ=HClO;稀醋酸+苯酚钠溶液=CH3COOH+C6H5Oˉ=CH3COOˉ+C6H5OH;NH4Cl溶液+NaOH溶液=NH4++OHˉ=NH3·H2O;
③生成挥发性的物质:2H++SO32ˉ=SO2↑+H2O;NH4++OHˉ△NH3↑+H2O;
- 4 -
金鹰辅导班·化学
(2)不发生溶液中的氧化还原反应。 (3)不发生彻底的相互促进的双水解反应:如Fe3+与CO32ˉ、HCO3ˉ、ClOˉ;Al3+与AlOˉ、CO32ˉ、HCO3ˉ、S2ˉ、HSˉ、ClOˉ等.
(4)不发生络合反应。如Fe3+与SCNˉ。
2.注意无色溶液和有色离子的不匹配。常见的有色离子有:等等,均不能存在于无色溶液中。
3.注意溶液的隐含酸碱性,如pH=1的溶液隐含着溶液具有强酸性,不能存在大量的弱酸根离子CO32ˉ、、ClOˉ、AlOˉ等。
4.注意溶液中隐含的氧化性离子与还原性离子不能共存。如pH=1的溶液中含有大量的NO3ˉ,由于NO3ˉ的强氧化性,则不能再有Fe2+、S2ˉ等还原性离子。
1.某无色透明的溶液,在pH=0和pH=14的条件下都能大量共存的是( ) .... A.Fe2+、K+、SO42、NO3 B.Mg2+ 、NH4、SO42、Cl
----
C.Na+、K+、SO42、NO3 D.Ba2+ 、Na+ 、MnO4 、SO42
2.下列澄清透明的溶液中,可能大量共存的离子组是 ....
A.[Ag(NH3)2]+、K+、OH、NO3 B.Fe3+、NH4+、Cl、I
---
C.H+、Al3+、SO42、F D.NH4+、Na+、Cu2+、Cl
3.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( )
+---
A.H3O、NO3、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO3、Cl、K+
----
C.K+、Ba2+、OH、SO42 D.Cu2+、NH4+、Br、OH
--
4.常温下,由水电离生成的c(H+)=1012 mol·L1的某溶液中,一定不能大量共存的离子组是( )
-----
A.Na+、Fe3+、NO3、SO42 B.K+、AlO2、CO32、Cl
-----
C.Na+、K+、Cl、HSO3 D.Na+、CH3COO、C6H5O、OH 5. 在室温下,某无色透明溶液中由水电离出来的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24,则此溶
液中可能大量共存的离子组为
A.HCO3-、Al3+、Na+、SO42- B.I-、NO3-、K+、NH4+ C.Cu2、Cl、SO42 、K D.SiO32、SO32、Na、Cl
6. 下列各组离子在碱性条件下可以大量共存,而在强酸性条件下不能大量其存的是
----
A.Ca2+、Fe3+、NO3、Cl B.K+、Mg2+、HCO3、SO42
--一-
C.Na+、K+、S2、SO32 D.Ba2+、Na+、I、NO3 7. 常温下,下列各组离子在指定环境下能大量共存的是
++--
A.pH=l的溶液中:Na、K、SO32、MnO4
++--
B.pH=7的溶液中:Na、A13、Cl、SO42
++--
C.pH>12的溶液中:Na、K、SO42、AlO2
++--
D.pH=0的溶液中: Na、K、NO3、ClO
8. 某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体(可加热),此溶液中可能大量共存的离子组是
+++++2--2-A. Mg2、H、Zn2、SO4 B.Na、Ba2、OH、SO4
C.MnO4、K、H+、SO4 D.K、NO3、OH、Na
9.某溶液能使红色的石蕊试纸先变蓝色后褪色,则该溶液中可能大量共存的离子组是
A.K+、I—、AlO2—、MnO4— B.Na+、S2—、NO3—、SO42— C.Al3+、NH4+、NO3—、F— D.K+、Cl—、ClO—、CO32—
10. 用pH大小表示溶液的酸碱性相对强弱有许多不足之处。因此,荷兰科学家HenkVan
- 5 -
-+
+
-
-
+
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
2-+--+