基于元素周期表的推斷_第1頁
基于元素周期表的推斷_第2頁
基于元素周期表的推斷_第3頁
基于元素周期表的推斷_第4頁
基于元素周期表的推斷_第5頁
已閱讀5頁,還剩29頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、陽光家教網(wǎng) 西安家教 青島家教 鄭州家教 蘇州家教 天津家教 中國最大找家教、做家教平臺(tái)一. 基于元素周期表的推斷1. 元素的基本知識(shí)解答這一類問題時(shí),我們應(yīng)該掌握一些有關(guān)元素的基本的特征性的常識(shí)。下面對(duì)標(biāo)有紅色字體的元素(單質(zhì))的基本特征性知識(shí)做一個(gè)總結(jié)。1號(hào)元素 氫:原子半徑最小,同位素沒有中子,密度最小的氣體。6號(hào)元素 碳:形成化合物最多的元素,單質(zhì)有三種常見的同素異形體(金剛石、石墨、富勒烯)。7號(hào)元素 氮:空氣中含量最多的氣體(78%),單質(zhì)有惰性,化合時(shí)價(jià)態(tài)很多,化肥中的重要元素。8號(hào)元素氧:地殼中含量最多的元素,空氣中含量第二多的氣體(21%)。生物體中含量最多的元素,與生命活動(dòng)

2、關(guān)系密切的元素,有兩種氣態(tài)的同素異形體。9號(hào)元素 氟:除H外原子半徑最小,無正價(jià),不存在含氧酸,氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)。11號(hào)元素 鈉:短周期元素中原子半徑最大,焰色反應(yīng)為黃色。12號(hào)元素 鎂:煙火、照明彈中的成分,植物葉綠素中的元素。13號(hào)元素鋁:地殼中含量第三多的元素、含量最多的金屬,兩性的單質(zhì)(既能與酸又能與堿反應(yīng)),常溫下遇強(qiáng)酸會(huì)鈍化。14號(hào)元素 硅:地殼中含量第二多的元素,半導(dǎo)體工業(yè)的支柱。15號(hào)元素磷:有兩種常見的同素異形體(白磷、紅磷),制造火柴的原料(紅磷)、化肥中的重要元素。16號(hào)元素 硫:?jiǎn)钨|(zhì)為淡黃色固體,能在火山口發(fā)現(xiàn),制造黑火藥的原料。17號(hào)元素 氯:?jiǎn)钨|(zhì)為黃綠色氣體,海水中

3、含量最多的元素,氯堿工業(yè)的產(chǎn)物之一。19號(hào)元素 鉀:焰色反應(yīng)呈紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察),化肥中的重要元素。20號(hào)元素 鈣:人體內(nèi)含量最多的礦質(zhì)元素,骨骼和牙齒中的主要礦質(zhì)元素。2. 由基本元素的基本延伸基本元素間形成的化合物(1)等電子情況 請(qǐng)熟記下面的兩類特殊的等電子粒子常見的10電子粒子簡(jiǎn)單原子或離子:Na+ 、Mg2+ 、Al3+、F-   分子:CH4、NH3、H2O、HF、Ne復(fù)雜離子:NH2- NH4+ H3O+ OH-常見的18電子粒子 簡(jiǎn)單原子或離子:Ar、K+、Ca2+、Cl-、S2-     分子(氫化物):HC

4、l、H2S、PH3、SH4分子(9+9型):F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、CH3NH2、CH3F、NH2OH復(fù)雜離子:HS-注:所謂“9+9型”分子,實(shí)際上都是幾個(gè)9電子的官能團(tuán)(OH、NH2、CH3、F)的兩兩的組合。(2)二元化合物的數(shù)據(jù)特征 在元素推斷題中,元素構(gòu)成化合物時(shí)的一些“數(shù)據(jù)特征”也是命題人十分青睞的命題信息。下面對(duì)一些常見的二元化合物的“數(shù)據(jù)特征”作一些總結(jié)多種比例的情況:最常見的是兩種原子以1:1和1:2(或2:1)的組成形成化合物的情況,此時(shí)首先應(yīng)考慮H2O2和H2O或Na2O2和Na2O,此外還應(yīng)注意CO和CO2、NO和NO2,再延伸到過渡金屬可想到F

5、eS和FeS2、CuO和Cu2O,甚至有機(jī)物中的C2H2和C2H4。XY2型化合物的可能情況:IIA族與VIIA族化合物:BeF2、BeCl2、MgF2、MgCl2、CaF2、CaCl2等 氧化物與硫化物:CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2等XY3型化合物的可能情況:氫化物和鹵化物:BF3、BCl3、AlF3、AlCl3、PCl3、NH3、PH3  氧化物:SO3 氮化物:LiN3、NaN3其它情況:由于篇幅有限,X2Y、X3Y型化合物的情況就留給讀者自己歸納了。此外,一定要注意題目的要求是“XY2”還是“X與Y以1:2組成”,如是后者,除了考慮到2:4的組成外,往往要還要考慮

6、有機(jī)物(如1:2組成的烯烴)。(3)??嫉降亩嘣衔?元素推斷題中,常會(huì)對(duì)三種以上的基本元素組成的化合物的性質(zhì)進(jìn)行考察。下面對(duì)120號(hào)元素間可形成的化合物進(jìn)行一些總結(jié)離子化合物 幾種??嫉降乃岣x子(NO3-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、SO42-、HSO4-、HS-、PO43-、H2PO42-、HPO4-、SiO32、AlO2-)與Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Al3+等形成的多元離子化合物是常見的考察內(nèi)容。其中常見的命題內(nèi)容有:NO3-在酸性條件下的氧化性,CO32-和HCO3-、SO32-和HSO3-、Al3+、AlO2-和Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化,SO32-、

7、HSO3-、HS-的還原性,弱酸根的水解方程式的書寫(尤其是負(fù)二價(jià)弱酸根的分步水解)。上述的這些陰離子中,有一個(gè)極易被忽略但又極容易考到的離子HSO4-,當(dāng)題目問到上面這些離子之間的相互反應(yīng)時(shí),我們應(yīng)馬上想到它。HSO4-最大的特性是它是唯一有強(qiáng)酸性的陰離子,它的性質(zhì)是H+和SO42-的共同性質(zhì),上面的CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、HS-、AlO2-等離子與HSO4-的反應(yīng)都曾在題目中出現(xiàn)。共價(jià)化合物 元素推斷題中對(duì)多元共價(jià)化合物的考察主要是對(duì)氧化物的水化物的考察,高中階段常見的有H2CO3、HNO3、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3、H3PO4、H2S

8、O3、H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2,應(yīng)熟悉他們之間酸性、堿性、氧化性、還原性的基本比較。3. 實(shí)際題目的推斷演練快速確定元素種類下面給出幾道高考試題或高考模擬題中元素周期表推斷題的題干描述,請(qǐng)以最快的速度將題目中的各字母所代表的元素推出。(1)(07重慶)a、b、c、d、e是短周期元素,周期表中a與b、b與e相鄰;a與e的最外層電子數(shù)之比為23,b的最外層電子數(shù)比c的最外層電子數(shù)少1個(gè);常見化合物d2c2與水反應(yīng)生成c的單質(zhì),且溶液使酚酞試液變紅。(2)(08全國II)Q、R、X、Y、Z 為前 20 號(hào)元素中的五種, Q 的低價(jià)氧化物與X 單質(zhì)分子的電子總數(shù)相等, R 與 Q

9、 同族, Y 和 Z 的離子與 Ar 原子的電子結(jié)構(gòu)相同, Q 能分別與 Y、Z 形成的共價(jià)化合物,且原子序數(shù)Y<Z。(3)(07上海)現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表: 元素編號(hào)元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM層上有2對(duì)成對(duì)電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價(jià)是7價(jià)(4)(07天津)U、V、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的六種常見元素。Y的單質(zhì)在W2中燃燒的產(chǎn)物可使品紅溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的單質(zhì)在W2中燃燒可生成UW和UW2兩種氣體。X的單質(zhì)是一種金屬,該金屬在UW2中劇烈燃燒生成黑

10、、白兩種固體。(5)(07南昌統(tǒng)考)現(xiàn)有A、B、C、D、E五種常見短周期元素,已知:元素的原子序數(shù)按A、B、C、D、E依次增大,原子半徑按D、E、B、C、A順序依次減??;A、D同主族,A是所有元素中原子半徑最小的元素;B與C的位置相鄰;C元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;B、D、E三者的最高價(jià)氧化物有水化物依次為甲、乙、丙,它們兩兩之間均可反應(yīng)生成可溶性鹽和水,且所得鹽中均含C元素;B、E兩種元素原子最外層電子數(shù)之和等于A、C、D三種元素原子最外層電子數(shù)之和。(6)(07北京朝陽二模)表中為一短周期元素及相應(yīng)氫化物沸點(diǎn)的數(shù)據(jù): 元素性質(zhì)元素編號(hào)氫化物的沸點(diǎn)()60.733.4

11、10087.719.5484.9最高化合價(jià)+6+5 +5 +7最低化合價(jià)232311A、B、Y均為上表中的元素,X是一種歷史悠久,應(yīng)用廣泛的金屬元素。X與Y可形成化合物XY、XY2,二者可用接觸法制強(qiáng)酸甲;A與B可形成化合物AB、AB2,二者可用于制備強(qiáng)酸乙。(7)(07武漢)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,其中X元素原子的核外電子總數(shù)等于其電子層數(shù),Z元素的氣態(tài)氫化物和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成Z單質(zhì)和水,X與Y、W可分別形成YX3和XW型共價(jià)化合物,YX3極易溶于水。(8)(07湖北聯(lián)考)已知A、B、C、D均為短周期元素,且原子序數(shù)依次遞增;A、B、C

12、三種元素的核電荷數(shù)之和等于D元素的核電荷數(shù),且D元素的核電荷數(shù)為C的2倍;C、D兩元素同主族,且能在一定條件下發(fā)生下面兩個(gè)反應(yīng)化合物(只含A、B)跟化合物(只含B、C)按物質(zhì)的量比2:3反應(yīng)生成單質(zhì)(含B)和化合物(只含A、C)化合物(只含A、D)跟化合物(只含C、D)按物質(zhì)的量比2:1反應(yīng)生成單質(zhì)(含D)和化合物(只含A、C)下面是上面題目的答案:(1)a. C  b. N  c. O  d. Na  e. S     (2)Q. C  R. Si  X. N  Y. S 

13、 Z Cl(3)T. Mg  X. C  Y. N  Z. Cl        (4)U. C  V. N  W. O  X. Mg  Y.S  Z. Fe(5)A. H  B. C  C. O  D.Na  E. Si   (6)A. N  B. O  X. Fe  Y. S(7)X. H  Y. N  Z. S  W. Cl

14、         (8)A.H  B. N  C. O  D. S    我們可以發(fā)現(xiàn),上面的8道題中,H、C、N、O、S五種非金屬元素的出現(xiàn)頻率都非常高,尤其是N和S,出現(xiàn)了7次,而這兩種元素恰恰是高中化學(xué)元素和化合物部分中最重要的兩種元素。因此,我們?cè)谧鲈赝茢囝}時(shí),一定要對(duì)這兩者多一個(gè)“心眼”。在推斷上面的題目的過程中,讀者們一定對(duì)題目的“突破口”有了更深刻的認(rèn)識(shí)。元素推斷題往往會(huì)出現(xiàn)一兩個(gè)直觀的信息,能直接從中推出相應(yīng)的元素。下面將一些在解答上面題

15、目的過程中的重要的“突破口”列舉出來:(1)常見化合物d2c2與水反應(yīng)生成c的單質(zhì),且溶液使酚酞試液變紅聯(lián)想到Na2O2(2)Q的低價(jià)氧化物與X 單質(zhì)分子的電子總數(shù)相等由“低價(jià)氧化物”和“單質(zhì)分子”不難推知二者為CO和N2(5)A、D同主族,A是所有元素中原子半徑最小的元素很容易想到第一主族的H和Na;C元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;顯然只能為O(6)X是一種歷史悠久,應(yīng)用廣泛的金屬元素易知X為Fe(7)X元素原子的核外電子總數(shù)等于其電子層數(shù)電子層數(shù)大于1時(shí)易知不可能,故只能為H;YX3極易溶于水顯然是NH3(8)A、B、C、D均為短周期元素,且原子序數(shù)依次遞增,A、B、C三種元素

16、的核電荷數(shù)之和等于D元素的核電荷數(shù),且D元素的核電荷數(shù)為C的2倍;C、D兩元素同主族核電荷數(shù)能成倍數(shù)的同族元素只可能是O和S,不難得到A為H,B為N我們可以總結(jié)出確定元素種類的一些基本方法:由核外電子排布確定 由元素原子的一些基本信息(原子序數(shù)、原子半徑等)確定 由元素的一些特性確定(見前面的歸納)由元素間形成的化合物的組成比確定 由元素間形成化合物的性質(zhì)確定4. 實(shí)際題目的推斷演練準(zhǔn)確解答題中的問題化學(xué)推斷題中,推斷的內(nèi)容一般只是題目中的一個(gè)部分,而要真正將整道題目完成,我們還需要正確地答出題中的問題。下面給出上面8道題中的一些有難度的小問。(1)一定量的d2c2與ac2反應(yīng)后的固體物質(zhì),恰

17、好與0.8 mol稀鹽酸溶液完全反應(yīng),并收集到0.25 mol氣體,則用物質(zhì)的量表示該固體物質(zhì)的組成為          、         。(2)R的氫化物分子的空間構(gòu)型是_,屬于_分子(填“極性”或“非極性”);它與 X 形成的化合物可作為一種重要的陶瓷材料,其化學(xué)式是;_;(3)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價(jià)氧化物的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是  

18、                 ,理由是                  。(4)YW2氣體通人BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和無色氣體VW,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為       &#

19、160;                     ,由此可知VW和YW2還原性較強(qiáng)的是(寫化學(xué)式)                          

20、            。(5)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 .2%的乙溶液1L(密度為1.06g·cm3)用鉑電極電解,寫出電解時(shí),陽極發(fā)生的電極方程式                   。電解一段時(shí)間后,陰極析出的物質(zhì)的質(zhì)量為20g,此時(shí)乙溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為  

21、0;            。(6)下列有關(guān)強(qiáng)酸甲、乙說法正確的是                     。a二者的濃溶液在常溫時(shí)均可用鐵制成鋁制的容器貯運(yùn)b二者的濃溶液壓在敞口容器中放置,質(zhì)量都會(huì)變化c工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)酸甲、乙時(shí),都要用水吸收相應(yīng)的氧化物d二者的稀溶液均是強(qiáng)氧化劑(7)已知X

22、單質(zhì)和Y單質(zhì)反應(yīng)生成YX3是可逆反應(yīng),H0。將X、Y的兩種單質(zhì)以等物質(zhì)的量充入一密閉容器中,在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓下反應(yīng)。下列說法正確的是                      a達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),熱呢后一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等    b反應(yīng)過程中,Y單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)始終為50%    c達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),

23、X、Y兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1:1    d達(dá)到化學(xué)平衡的過程中氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量減小    e達(dá)到化學(xué)后,升高溫度,YX3的體積分?jǐn)?shù)增大(8)含有這四種元素(四種元素都含有)的各種化合物中,相同濃度下,溶液的pH最小的化合物的化學(xué)式為_,該化合物的晶體中陽離子與陰離子的個(gè)數(shù)比為_。這8道小問涉及到了高中化學(xué)的各個(gè)方面,其中元素化合物的基本知識(shí)和化學(xué)計(jì)算知識(shí)是命題人最為青睞的“區(qū)分度”設(shè)置點(diǎn)。而化學(xué)的基本理論,如化學(xué)平衡理論、電解質(zhì)溶液理論和電化學(xué)理論同樣也是重要的命題點(diǎn)。下面對(duì)這幾個(gè)小問的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的點(diǎn)撥。(1)已

24、知反應(yīng)后的固體必為Na2O2和Na2CO3的混合物,結(jié)合方程式和題中的數(shù)據(jù)0.8 mol稀鹽酸0.25 mol氣體(CO2),利用方程組的方法即可求解。(2)R的氫化物為SiH4,參考CH4的基本知識(shí)不難得到答案。而Si與N間形成的化合物由化合價(jià)規(guī)則即可確定為Si3N4。(3)本題為開放性問題,四種物質(zhì)皆有其特性,如Mg(OH)2為難溶性堿,H2CO3為弱酸,HNO3為常溫下強(qiáng)化型極強(qiáng)的酸,HClO4為酸性最強(qiáng)的酸。(4)SO2通入BaCl2和HNO3的混合溶液,先發(fā)生氧化還原反應(yīng),然后SO42-與Ba2+結(jié)合成沉淀。據(jù)此不難寫出方程式,由方程式知還原性SO2>NO。(5)電解NaOH溶

25、液,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),OH-放電生成O2。而電解的過程相當(dāng)于電解水,陰極析出20gH2時(shí),溶液質(zhì)量減少了10×18g,而溶質(zhì)NaOH的質(zhì)量不變,于是不難算出反應(yīng)后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(6)c. 吸收SO3采用的是98%的濃硫酸;d. 稀硫酸為弱酸(7)c. 反應(yīng)中N2與H2的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為1:3,平衡時(shí)二者體積比不可能相等;d. 正反應(yīng)的體積減小,混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量增大;e. 升高溫度反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),NH3體積分?jǐn)?shù)減小。(8)含有四種元素的化合物必為銨根和硫的含氧酸根形成的鹽,同濃度時(shí)能完全電離的HSO4-應(yīng)是pH最小的,硫酸氫鹽以晶體形式存在或熔融時(shí)只含有NH4+和HSO4

26、-答案:(1)0.3 mol Na2O2;0.1 mol Na2CO3  (2)正四面體;非極性;Si3N4(3)略  (4)3SO22NO33Ba22H2O3BaSO42NO4H ;SO2(5)4OH4e2H2O+O2;6.26%  (6)a、b  (7)a、b  (8)NH4HSO4;1:1我們可以看出,在元素推斷題中出現(xiàn)的計(jì)算題和基本理論的問題的難度并不大,這與綜合題的基本特性是相符的。命題人在命制綜合題的過程中,由于必須從多方面、多角度考慮問題,又必須遵循推斷題的基本模式,因而這類綜合題的小問通常只是涉及的知識(shí)面較寬而已,并不

27、會(huì)有太大的難度。1氧化還原反應(yīng)高中階段所學(xué)的氧化還原反應(yīng)可分為單質(zhì)參與的反應(yīng)和具有氧化性或還原性的重要化合物參與的反應(yīng)兩大類,下面我們簡(jiǎn)要回顧一下這兩大類反應(yīng)。氧化性單質(zhì)的反應(yīng)主要為O2、O3、鹵素單質(zhì)、S、N2、P等非金屬單質(zhì)參與的反應(yīng),以化合反應(yīng)為主,其中應(yīng)注意下面幾個(gè)問題:I. O2做氧化劑時(shí),一般每消耗1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子,即O2+4e=2O2-,而O2在溶液中不能存在,因而在不同條件下與O2有關(guān)的電對(duì)反應(yīng)為:酸性 O2+4H+4e=2H2O,中性或堿性 O2+2H2O+4e=4OH-,上面的兩個(gè)電對(duì)反應(yīng)相當(dāng)重要,請(qǐng)務(wù)必熟記!II. 鹵素單質(zhì)(Cl2、Br2、I2)、S、N2、

28、P做氧化劑時(shí),一般都會(huì)生成最低負(fù)價(jià)的化合物,其中應(yīng)注意下面幾點(diǎn):氧化性Cl2>S,Cl2與還原性單質(zhì)反應(yīng)能生成該單質(zhì)的最高價(jià)態(tài)化合物,而S有時(shí)只能生成較低價(jià)態(tài)化合物,如2Fe+3Cl2=2FeCl3  Fe+S=FeS,Cu+Cl2=CuCl2  2Cu+S=Cu2S(黑色);高中課本上出現(xiàn)過的N2參與的反應(yīng)總共只有3個(gè):N2O2=2NO,3Mg+N2=Mg3N2 3H2N2=2NH3。III. F2的性質(zhì)較特殊,高中階段中F2參與的特殊反應(yīng)有2F22H2O = 4HFO2和2F22NaOH2NaFOF2H2O,而F2與NaCl、NaBr溶液等不能

29、發(fā)生置換反應(yīng)。IV. 高中階段里出現(xiàn)的“燃燒”一般指物質(zhì)在氣體中發(fā)生的劇烈反應(yīng),燃燒時(shí)一般都會(huì)伴隨有發(fā)光、放熱等現(xiàn)象,而下面對(duì)一些特殊的燃燒現(xiàn)象作簡(jiǎn)要的歸納:在氧氣中燃燒:硫磺跟氧氣:發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰;紅磷跟氧氣:生成大量白煙(P2O5),白煙易溶于水;鐵跟氧氣:持續(xù)劇烈燃燒,火星四射,鐵絲熔成小球,生成黑色固體(Fe3O4);鎂條燃燒:發(fā)出耀眼白光;乙炔與氧氣:火焰明亮,帶有濃煙(碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很大),燃燒時(shí)火焰溫度很高(破壞碳碳三鍵需要的能量很大);在其它氣體中燃燒:氫氣在氯氣中燃燒:發(fā)出蒼白色火焰;紅磷在氯氣中燃燒:有白色煙霧(PCl3和PCl5的混合物)生成;銅片在氯氣中燃燒:產(chǎn)生棕

30、黃色的煙(CuCl2),溶于水生成綠色或藍(lán)色溶液(由濃度決定);鎂條在二氧化碳中燃燒:有黑色和白色的兩種固體生成。反應(yīng)物的量與燃燒的關(guān)系:a. 含有碳元素的可燃物質(zhì)不完全燃燒時(shí)都會(huì)生成CO,進(jìn)一步燃燒能使CO發(fā)生2CO+O2=2CO2,完全燃燒時(shí)碳元素完全轉(zhuǎn)化為CO2;b. 鈉在空氣中氧化成Na2O失去金屬光澤,而鈉在空氣中燃燒生成淡黃色固體(Na2O2);c. 硫化氫氣體不完全燃燒時(shí),在火焰上罩上蒸發(fā)皿,蒸發(fā)皿底部有黃色的粉末;硫化氫氣體完全燃燒,生成有刺激性氣味的氣體,氣體能使品紅溶液褪色。反應(yīng)方程式為2H2S+O2=2S+2H2O(不完全燃燒) 2H2S+3O2=2SO2+2H2O(完全

31、燃燒)V. 高中課本中簡(jiǎn)單提到了O3,O3是一種極強(qiáng)的氧化劑,發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)通常會(huì)生成O2,如O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,這一反應(yīng)似乎不符合一般的氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,以高中階段的知識(shí)無法深究,記下來即可。實(shí)際上,從分子的結(jié)構(gòu)角度來說,O3分子中一個(gè)氧原子是-2價(jià),兩個(gè)氧原子是+1價(jià),這個(gè)反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)的規(guī)律并不矛盾。(2)還原性單質(zhì)的反應(yīng)主要為金屬或H2、C、Si非金屬單質(zhì)參與的反應(yīng),這些物質(zhì)一般只有還原性,注意下面幾個(gè)問題即可。I. 高中階段出現(xiàn)的金屬單質(zhì)能發(fā)生的反應(yīng)一般只有與非金屬單質(zhì)的化合反應(yīng),與H2O、酸、氧化物、鹽類的置換或類似置換的反應(yīng)和與強(qiáng)氧化性物質(zhì)(濃硫

32、酸、硝酸等)的氧化還原反應(yīng)三種。下面對(duì)一些重要的反應(yīng)作一個(gè)簡(jiǎn)要的歸納:金屬與水的反應(yīng):a. 2Na2H2O =2NaOHH2現(xiàn)象:浮、游、球、響、紅金屬鈉浮在水面上,溶成小球,四處游動(dòng),發(fā)出嘶嘶的聲音,滴加酚酞溶液變紅;b. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2現(xiàn)象:在熱水中反應(yīng),生成白色固體并放出無色氣體,滴酚酞試液變紅,過一段時(shí)間后又變回?zé)o色(氫氧化鎂分解或加熱時(shí)酚酞被氧化)c. 2Al2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2現(xiàn)象:鋁片與純水很難反應(yīng),但與氫氧化鈉溶液在常溫下即反應(yīng),放出無色氣體。注意這一反應(yīng)的本質(zhì)仍是鋁與水的反應(yīng),可以看成2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2和

33、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+H2O兩個(gè)反應(yīng)的加合,反應(yīng)中被還原的物質(zhì)是H2O而不是NaOH。d. 3Fe4H2O(g) =Fe3O44H2注意反應(yīng)的條件必須是水蒸氣,反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行。金屬與非氧化性酸、鹽類的反應(yīng):金屬與非氧化性酸反應(yīng)生成H2,注意金屬的活動(dòng)型與反應(yīng)速率的關(guān)系即可。金屬與鹽類的置換反應(yīng)一般發(fā)生在K、Ca、Na之后的金屬之間,注意描述現(xiàn)象時(shí)的用語,如“將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中,鐵釘表面有紅色物質(zhì)附著,溶液顏色逐漸變淺”,從金屬和溶液兩方面回答。應(yīng)注意最好不要說“鐵釘逐漸溶解”,因?yàn)樵趯?shí)際的操作中“溶解”是看不到的。K、Ca、Na與活動(dòng)型較低的鹽類的反應(yīng)時(shí),金屬

34、先與水反應(yīng),如2Na2H2O =2NaOHH2,然后生成的OH-與溶液中的金屬離子結(jié)合生成沉淀3NaOHFeCl3=3NaClFe(OH)3,寫成總式即6Na2FeCl36H2O=6NaCl2Fe(OH)33H2,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“金屬逐漸溶解,生成紅褐色沉淀,放出無色氣體,溶液的顏色變淺”。金屬與氧化物的反應(yīng)金屬與氧化物發(fā)生的置換反應(yīng)同樣應(yīng)遵循金屬活動(dòng)型的規(guī)則。這類反應(yīng)中,有些是工業(yè)上制取某些金屬單質(zhì)的方法。這類反應(yīng)通常都會(huì)放出大量的熱量。如鋁熱反應(yīng):2AlFe2O3=2FeAl2O3  8Al2Fe3O4=9Fe4Al2O3  實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:劇烈的反應(yīng),放出大量的熱,同時(shí)紙漏斗被

35、燒穿,有熔溶物(鐵珠)落入沙中工業(yè)上制釩、鉻、錳單質(zhì)均用鋁熱法 4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn鎂與氧化鋁固體在高溫下反應(yīng)  3Mg+Al2O3=3MgO+2Al II. H2、C、Si發(fā)生的氧化還原反應(yīng)C+2CuO=2CuCO2  H2CuO=CuH2O 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:均生成紅色固體,前者生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體,后者的試管壁上出現(xiàn)水珠。CH2O=COH2(可逆反應(yīng)) Si2NaOHH2O = Na2SiO32H2(反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:Si作還原劑,H2O作氧化劑) 工業(yè)上制取粗硅:2CSiO2=Si2CO 副反應(yīng)3CSiO2=SiC2C

36、O注意只生成CO粗硅提純:Si+2Cl2 =SiCl4  SiCl4+2H2=4HCl+Si(3)氧化性化合物的反應(yīng)高中階段所學(xué)的形成化合物的氧化劑主要是濃H2SO4、HNO3等強(qiáng)氧化性酸,MnO4-、Cr2O72-、ClO3-、ClO-、Fe3+等離子以及MnO2、PbO2、H2O2等其它氧化劑。請(qǐng)牢記這些氧化劑發(fā)生反應(yīng)時(shí)常見的自身變化濃硝酸:NO3-+2H+e =NO2+H2O  稀硝酸:NO3-+4H+3e =NO+ 2H2O  酸性高錳酸鉀溶液:MnO4-+8H+5e=Mn2+ + 4H2O酸性重鉻酸鉀溶液:Cr2O72-+14H+6e=2Cr3

37、+7H2OClO3-和ClO-通常被還原成Cl-,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,MnO2被還原成Mn2+,H2O2一般被還原成H2O,濃硫酸發(fā)生的氧化還原反應(yīng)不屬于離子反應(yīng),因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)時(shí)起作用的是H2SO4分子,H2SO4一般被還原成SO2。下面兩組非常經(jīng)典的反應(yīng): C2H2SO4(濃)=CO22SO22H2O 兩種氣體都能使澄清石灰水變渾濁 C4HNO3 (濃)=CO24NO22H2O  3C4HNO3 (濃)=3CO24NO2H2O  Cu2H2SO4 (濃)=CuSO4SO22H2O(反應(yīng)條件加熱),Cu4HNO3 (濃)=Cu(NO3)22NO22

38、H2O,3Cu8 HNO3 (稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 金屬與強(qiáng)氧化性酸的反應(yīng)均體現(xiàn)了酸的強(qiáng)氧化性和酸性。濃硫酸與硝酸與其它還原劑的反應(yīng)的情況大體上并無太大差別,寫方程式時(shí)最好先寫離子方程式,生成物一側(cè)為“氧化產(chǎn)物+氣體+H2O”,然后再配平或改寫為化學(xué)方程式。寫MnO4-、Cr2O72-、ClO3-、ClO-等離子發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的方程式的方法與上面方法是一樣的,按“氧化劑+還原劑+H+=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物+H2O”來寫即可,最好先寫離子方程式,然后按題目要求改寫成化學(xué)方程式。此外,還應(yīng)注意一個(gè)很特殊且經(jīng)??嫉降姆磻?yīng),即酸性高錳酸鉀溶液與雙氧水溶液間發(fā)生反應(yīng):2MnO4-+5

39、H2O2+6H+=2Mn2+ +5O2+ 8H2O,這個(gè)反應(yīng)中H2O2做還原劑,自身轉(zhuǎn)化為O2和H+,因而反應(yīng)生成的H2O的氧全部來源于MnO4-。(4)還原性化合物的反應(yīng)高中階段所學(xué)的還原性化合物不多,同學(xué)們只需無機(jī)化合物中的掌握“四大還原劑”即可,即I-(HI)、S2-(H2S)、SO32-(SO2)、Fe2+,下面對(duì)這些還原劑做一個(gè)簡(jiǎn)要說明。I. 上面四種還原劑被氧化時(shí),I-(HI)的氧化產(chǎn)物一般為I2,SO32-(SO2)的氧化產(chǎn)物一般為SO42-,F(xiàn)e2+的氧化產(chǎn)物一般為Fe3+。而S2-(H2S)相對(duì)特殊,因?yàn)樯傻腟仍有一定的還原性,但由于S是沉淀,已經(jīng)從溶液反應(yīng)體系中析出,有時(shí)

40、無法被一些較弱的氧化劑(如Fe3+、Cl2、H2O2等)繼續(xù)氧化,此時(shí)應(yīng)在方程式中將硫?qū)懗梢詥钨|(zhì)析出的形式。而濃硫酸、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液的氧化性很強(qiáng),能繼續(xù)氧化S單質(zhì),故方程式中應(yīng)將氧化產(chǎn)物寫成SO42-離子的形式。如無機(jī)化學(xué)中一個(gè)很有趣的實(shí)驗(yàn):FeCl3溶液與Na2S溶液反應(yīng) 2Fe3+S2-=2Fe2+S若S2-過量,生成的Fe2+還能與之結(jié)合成黑色的FeS沉淀 Fe2+S2-=FeS,此時(shí)試管中會(huì)產(chǎn)生兩種顏色的沉淀,整體會(huì)顯棕色,而試管里的溶液將變成無色透明而將在反應(yīng)后的試管中加入稀硝酸,沉淀會(huì)全部消失,而溶液的顏色又會(huì)變回黃色,此過程中發(fā)生的反應(yīng)有 FeS+3NO3-+4H+ =F

41、e3+SO42-+3NO+2H2O;S+2NO3-=SO42-+2NOII. 若不考慮較復(fù)雜的SO32,其它幾種還原性的離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮->Fe2+>S2->Br->Cl-,這是一個(gè)相當(dāng)重要的式子,尤其適用于判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的先后順序。如將氯氣通入FeI2溶液和FeBr2溶液,發(fā)生的反應(yīng)便是不一樣的,前者是I-先反應(yīng),即先發(fā)生反應(yīng)Cl2+I-=2Cl-+I2,后者則是Fe2+先反應(yīng),即先發(fā)生Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。III. 而I-的還原性很強(qiáng),常溫下能與Cu2+反應(yīng),生成白色的CuI沉淀,這個(gè)反應(yīng)是定量測(cè)定Cu2+的重要方法 2Cu2+4I

42、-=2CuI+I2;IV. 上面所列舉的還原性物質(zhì)都容易被空氣中的O2氧化,應(yīng)掌握它們與氧氣反應(yīng)的方程式。這幾條方程式并不好寫,可從離子方程式入手,先寫O2+2H2O+4e=4OH-,然后與還原劑的電對(duì)反應(yīng)加合,如O2+4I-+2H2O=2I2+4OH-  I-過量時(shí)生成的I2以I3-形式存在,不會(huì)繼續(xù)發(fā)生歧化反應(yīng)生成IO3-Fe2+被氧氣氧化 12Fe2+3O2+6H2O=4Fe3+4Fe(OH)3此方程式不太好寫,實(shí)際上第一步反應(yīng)為4Fe2+O2+2H2O=4Fe3+4OH-,但有反應(yīng)Fe3+3OH-=Fe(OH)3,將等號(hào)右邊進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整便可寫出此外課本上出現(xiàn)的將NaOH溶液

43、滴入FeSO4溶液中制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)重要的考點(diǎn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題有實(shí)驗(yàn)的操作:膠頭滴管伸入液面以下Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的化學(xué)方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象:有白色絮狀沉淀生成,立即轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,一會(huì)兒又轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色V. 非金屬元素的氫化物一般都有一定的還原性,它們發(fā)生反應(yīng)的情況與相應(yīng)的負(fù)價(jià)離子反應(yīng)的情況一般來說是一樣的,下面總結(jié)一些與氫化物的還原性有關(guān)的重要問題:不能用濃硫酸和NaBr、NaI來制取HBr和HI,因?yàn)闈饬蛩嵊袕?qiáng)氧化性,加熱狀態(tài)下會(huì)發(fā)生反應(yīng)2HBr(HI)+H2SO4=Br2(I2)+SO2+2H2O,實(shí)

44、驗(yàn)室中可采用同樣是高沸點(diǎn)酸的濃磷酸。H2S與SO2的反應(yīng)2H2S+SO2=3S+2H2O是高中階段所學(xué)的唯一的SO2作氧化劑的反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)在常溫下極易發(fā)生,因而H2S與SO2是絕對(duì)不能共存的。 SiH4和PH3是同學(xué)們較為陌生的物質(zhì)。二者都極不穩(wěn)定,在空氣中能自燃,它們?nèi)紵姆匠淌綖?SiH4+2O2=SiO2+H2O,2PH3+4O2=P2O5+3H2O,燃燒時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量的白煙(固體顆粒),而PH3便是墓地里“鬼火”的來源。在這里我們可以引入另外一種有強(qiáng)還原性、易自燃的氣體SiCl4,其燃燒方程式為 SiCl4+2O2=SiO2+4HCl,反應(yīng)的現(xiàn)象是“出現(xiàn)大量的白色煙霧(HCl氣體溶解產(chǎn)

45、生的小液滴與SiO2固體的混合物)”。NH3并不是一種強(qiáng)還原劑,而高中階段里接觸過的NH3發(fā)生的還原反應(yīng)也并不多,最常見的便是催化氧化反應(yīng) 4NH3+5O2=4NO+6H2O 反應(yīng)條件為“以鉑絲作催化劑,加熱”,此外,NH3能在純氧中燃燒,發(fā)生反應(yīng) 4NH3+3O2=2N2+6H2O,不過在高考化學(xué)推斷題中一般只考查前者,若無明顯提示不需要考慮后一個(gè)方程式。NH3還能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有2NH3+3Cl2=N2+6HCl,NH3過量時(shí)可寫作8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,這個(gè)反應(yīng)的速率很快,常溫下會(huì)立即反應(yīng),NH3過量時(shí)觀察到的現(xiàn)象為“黃綠色褪去,產(chǎn)生大量白煙”2NH3+3CuO=3C

46、u+N2+3H2O,現(xiàn)象:黑色CuO固體變紅,將氣體通過濃硫酸后可收集N2同學(xué)們?cè)诟咧须A段會(huì)在一些“STS信息題”中接觸到肼N2H4,這是一種很強(qiáng)的還原劑,其氧化產(chǎn)物是無污染的N2,適合做燃料和高效的還原劑。它的相對(duì)分子質(zhì)量32與O2相同,是一個(gè)很好的命題點(diǎn)。寫方程式時(shí)可以把N2H4中的N看成-2價(jià),如N2H4與H2O2溶液的反應(yīng) N2H4+2H2O2=N2+4H2O2溶液中的離子反應(yīng)高中無機(jī)化學(xué)的內(nèi)容里,溶液中的離子反應(yīng)的知識(shí)同樣占有十分重要的地位。根據(jù)教材所述,離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是“反應(yīng)總是向反應(yīng)物中某種離子的濃度減小的方向進(jìn)行”。因而溶液中發(fā)生離子反應(yīng)時(shí)必然伴隨著原來的一種離子的顯著變化,即

47、生成難溶物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)、弱電解質(zhì),或伴隨氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。實(shí)際上,復(fù)雜的溶液往往是一個(gè)“多重平衡”的體系,離子反應(yīng)的真正的本質(zhì)應(yīng)是溶液體系的平衡被打破,溶液里的電離平衡、沉淀-溶解平衡、電化學(xué)平衡等發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果。下面將對(duì)溶液中的離子反應(yīng)的一些重點(diǎn)問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。(1)沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)是離子反應(yīng)中最常見的一種反應(yīng)。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是溶液中形成沉淀的離子打破了沉淀-溶解平衡,促使平衡向沉淀的方向移動(dòng),溶液中反應(yīng)物的離子濃度減小。對(duì)于沉淀反應(yīng),同學(xué)們應(yīng)注意下面幾個(gè)問題I. 沉淀歸納高中階段所接觸過的能在反應(yīng)中形成沉淀的難溶物、微溶物(未注明顏色的均為白色)單質(zhì):S(淡黃色)、Ag(形成銀色的銀鏡)

48、難溶性堿(多形成絮狀沉淀):Cu(OH)2(藍(lán)色)、Fe(OH)3(紅褐色)、Fe(OH)2(不穩(wěn)定,在空氣中會(huì)被氧化)、Al(OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2(微溶物)、AgOH(白色沉淀、不穩(wěn)定,分解成棕色Ag2O沉淀)易沉淀陽離子形成的鹽:銀鹽:AgCl、AgBr(淺黃色)、AgI(黃色)、Ag3PO4(黃色)、Ag2SO4(微溶);鉛鹽:PbCl2、PbSO4不易沉淀的陰離子形成的鹽:BaSO4、NaHCO3(從飽和溶液中析出)易沉淀的陰離子形成的鹽:碳酸鹽:CaCO3、BaCO3、MgCO3(微溶)、Ag2CO3、ZnCO3;亞硫酸鹽:CaSO3、BaSO3、

49、ZnSO3;金屬硫化物:ZnS(白色),F(xiàn)eS、CuS、Cu2S、PbS、AgS(均為黑色),HgS(紅色);磷酸鹽:除鉀、鈉、銨鹽外均難溶,課本上接觸過Ca3(PO4)2(重鈣);其它:CaF2、CaC2O4其它:Cu2O(紅色,醛與新制Cu(OH)2反應(yīng)得到)、H2SiO3、II. 沉淀的生成與溶解下面我們對(duì)高中無機(jī)化學(xué)中與沉淀有關(guān)的重要反應(yīng)和現(xiàn)象進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單探討。一種物質(zhì)以沉淀的形式從溶液中析出有兩種方式:a. 溶液中的離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成難溶物,這是最常見的一種析出沉淀的方式;b. 溶質(zhì)從飽和溶液中析出,這種析出方式有兩種可能,一為溶解度的改變使溶質(zhì)結(jié)晶析出;或者是因?yàn)槎喾N溶質(zhì)共存時(shí),

50、溶解度小者便會(huì)結(jié)晶析出。如著名的侯氏制堿法,其基本反應(yīng)原理為CO2+NH3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3,提取NaHCO3便利用了NaHCO3的溶解度比NH4Cl小的特點(diǎn)。并不是反應(yīng)式中生成難溶物便代表該反應(yīng)是沉淀反應(yīng)。如水解反應(yīng)和生成膠體的反應(yīng)。這兩種反應(yīng)的基本原理是相同的,生成的難溶物微粒的直徑都比其距離小得多,不能構(gòu)成沉淀。高中階段接觸了一些使沉淀溶解的方法,這些方法可以大致歸為下面幾類:a. H+溶解適用于難溶的弱酸鹽或難溶性堿的沉淀,如CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O但應(yīng)注意金屬硫化物的溶解較為特殊,如CuS既不溶于水也不溶于酸

51、,于是有高中階段里的一個(gè)特殊方程式Cu2+H2S=Cu2+2H+,反應(yīng)出現(xiàn)了“弱酸制強(qiáng)酸”的現(xiàn)象。而FeS、ZnS能溶于酸,故有FeS(ZnS)+2H+=Fe2+(Zn2+)+H2Sb. OH-溶解高中階段里能溶于堿的沉淀除了耳熟能詳?shù)摹癆l系列”之外,還有“Si系列(Si、SiO2、H2SiO3)”“P系列(P、P2O5)”以及S單質(zhì)。Si單質(zhì)生成SiO32-并放出H2,而S、P溶于熱的堿液會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng);而酸性氧化物SiO2、P2O5以及弱酸H2SiO3便無須多說,下面是一些應(yīng)注意的方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O  SiO2+2OH-=SiO32-+H2OAl

52、(OH)3+OH-=AlO2-+H2O  注意AlCl3溶液與NaOH溶液反應(yīng)的相關(guān)問題,NaOH過量時(shí),反應(yīng)的總式為Al3+4OH-=AlO2-+2H2O,因此應(yīng)注意n(AlCl3))/n(NaOH)=1:3和1:4的兩個(gè)臨界點(diǎn)3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O 需在熱的堿液中進(jìn)行,是除去容器壁殘留的硫固體的方法之一,另一種方法是使用CS2溶解c. 氧化還原反應(yīng)溶解這是對(duì)付不溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的沉淀的最好方法。最常用的除沉淀試劑是硝酸,因?yàn)橄跛岜旧碛泻軓?qiáng)的氧化性,且自身轉(zhuǎn)化為氣體、幾乎不會(huì)與任何陽離子結(jié)合成新的沉淀的NO3-和H2O,操作上十分便捷。(一般不用濃硫酸,因?yàn)闈?/p>

53、硫酸的反應(yīng)大多需要加熱,且副反應(yīng)多,操作不便)硝酸可以溶解Cu、Hg、Ag等不活潑金屬和絕大多數(shù)金屬硫化物沉淀。而將濃鹽酸與濃硝酸按3:1比例可配制成王水,可以溶解Pt、Au等極不活潑的金屬和HgS等極難溶的硫化物沉淀。(王水中濃鹽酸是“配位劑”,有助于金屬離子形成配離子迅速脫離溶液體系,硝酸才是真正的氧化劑)硝酸溶解的一個(gè)典型應(yīng)用便是用稀硝酸除去“銀鏡”3Ag+4H+NO3-=3Ag+NO+2H2O不溶于稀硫酸的CuS也可用稀硝酸除去 3CuS+8NO3-+8H+=3Cu2+3SO42-+8NO+4H2Od. 配合反應(yīng)溶解在無機(jī)化學(xué)中,利用配合反應(yīng)是溶解難溶物的重要且十分有效方法。高中階段里

54、只接觸過一個(gè)實(shí)例:配制銀氨溶液中AgOH+2NH3=Ag(NH3)2+OH-這里歸納一些銀氨溶液的注意事項(xiàng):配制銀氨溶液過程中必須將氨水滴入硝酸銀溶液中,直至最初生成的沉淀恰好完全溶解,NH3不能過量,否則無法進(jìn)行判斷;銀氨溶液必須現(xiàn)配先用,且用完后一定要及時(shí)處理!處理辦法是用鹽酸將Ag+沉淀出來,即Ag(NH3)2+Cl-+2H2O=AgCl+2NH3·H2O。(2)水解反應(yīng)水解反應(yīng)是高中階段最重要的知識(shí)點(diǎn)之一,在化學(xué)推算題中也常常出現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)的考察。此處便不再列舉水解反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),僅對(duì)兩個(gè)問題進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)恼f明。I. 水解方程式的書寫水解方程式的基本形式就是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)

55、而已,對(duì)于陽離子,帶多少正電荷就與多少分子的H2O反應(yīng);對(duì)于多元弱酸根陰離子,一定要分步寫出水解的方程式,不做要求時(shí)一般寫出第一步即可。如Fe3+水解 Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ ;AlO2-水解 AlO2-+2H2OAl(OH)3+OHCO32-水解 CO32-+H2OHCO3-+OH-  HCO3-+H2OH2CO3+OH-   不能寫成總式!II. 雙水解反應(yīng)    雙水解反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)中在推斷題里出現(xiàn)頻率極高的一類反應(yīng)。這類反應(yīng)的原理并不復(fù)雜,即弱酸根水解產(chǎn)生的OH-與金屬陽離子水解產(chǎn)生的H+結(jié)合成H2O,使

56、兩種離子的水解平衡向水解方向移動(dòng)而互相促進(jìn)水解。雙水解反應(yīng)常伴隨沉淀和氣體的生成,反應(yīng)較為徹底,故反應(yīng)式不寫可逆符號(hào)。寫雙水解反應(yīng)的方程式可以用最原始的方法:先寫各自的水解式再加合起來,最后扣去水。但其實(shí)只要仔細(xì)觀察,就可以發(fā)現(xiàn)兩條規(guī)律:雙水解反應(yīng)的生成物一側(cè)總電荷必為0;H2O不可能為生成物。則寫方程式時(shí),先寫出右邊的沉淀或氣體,再根據(jù)電荷守恒規(guī)則配平參與反應(yīng)的兩種離子,最后看情況在左邊補(bǔ)上H2O即可。如泡沫滅火器的原理 Al3+3HCO3-=Al(OH)3+CO2現(xiàn)象:生成白色沉淀,放出無色氣體Al2S3固體的水解2Al3+3S2-+6H2O=2Al(OH)3+3H2S 現(xiàn)象:生成白色沉淀

57、,放出無色有臭雞蛋氣味的氣體。因此Al2S3只能用Al與S固體共熱反應(yīng)制取Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 “Al家族”的三大主角“聚首”的反應(yīng),出現(xiàn)頻率極高!(3)酸式鹽在離子反應(yīng)這一部分,高中化學(xué)與初中化學(xué)最大的區(qū)別莫過于酸式鹽的大量出現(xiàn)。酸式鹽的性質(zhì)多樣,反應(yīng)時(shí)關(guān)系復(fù)雜,是化學(xué)推斷題中非常青睞的考點(diǎn)。下面便對(duì)酸式鹽做一個(gè)簡(jiǎn)要的總結(jié)。I. 基本概念酸式鹽是弱酸中的氫離子部分被堿中和的產(chǎn)物,其中含有酸式酸根離子。酸式鹽在晶體態(tài)和熔融態(tài)時(shí)只存在陽離子和酸式酸根陰離子,而溶于水中能部分或完全電離,生成三種以上的離子。酸式鹽的電離方程式如下完全電離(中學(xué)階段只有HSO4-): Na

58、HSO4=Na+H+SO42-部分電離:NaHCO3=Na+HCO3-     HCO3-H+CO32-                NaH2PO4=Na+H2PO4-   H2PO4-H+HPO42-    HPO42-H+PO43-多級(jí)電離的后一步電離的程度都必然比前一步小。II. 酸式鹽的溶解性酸式鹽溶解的基本規(guī)律是:除了鉀、鈉、銨鹽外,金屬酸式鹽的

59、溶解度都比相應(yīng)的正鹽大;多元酸式鹽中含可電離的氫越多,其溶解度越大。如將CO2、SO2氣體通入澄清石灰水中,開始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀,但繼續(xù)通入氣體,白色沉淀會(huì)溶解,即發(fā)生反應(yīng)CaCO3(CaSO3)+CO2+H2O=Ca(HCO3)2(Ca(HSO3)2) 此處提醒一個(gè)問題,就是直接將大量SO2氣體通入澄清石灰水中時(shí),實(shí)際是看不到沉淀的,因?yàn)镾O2在水中的溶解度比CO2大得多,生成的沉淀很快就被溶于水中的SO2溶解了。若直接寫總式,下面的反應(yīng)可寫成 CO2(SO2)+OH-=HCO3-(HSO3-)若將CO2通入飽和碳酸鈉溶液中,會(huì)有結(jié)晶沉淀析出 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3注意上

60、面反應(yīng)的“沉淀”和一般的沉淀是不一樣的。飽和溶液中析出的“沉淀”是鹽的結(jié)晶,有一定外形且是透明的;而一般的沉淀是固體顆?;蚪Y(jié)成絮狀的固體帶,聚集度較大,能顯出一定的顏色。     一般來說,中學(xué)階段的所接觸的酸式鹽都是可溶的,只是溶解度存在差異而已。唯一的例外是磷酸一氫鈣(Ca(HPO4)2),它是微溶的酸式鹽。而磷酸二氫鹽都是可溶的,因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,偏酸性的土壤更有利于磷的吸收,因?yàn)镠+能將溶解度小的磷酸鹽和磷酸氫鹽轉(zhuǎn)化為可溶的磷酸二氫鹽,發(fā)生反應(yīng)Ca(HPO4)2+H+=Ca2+H2PO4-,便于植物根系吸收。而施用磷肥時(shí),磷肥不能與堿性肥料(草木

61、灰等)混用,以防二者反應(yīng)生成難溶物。III. 酸式鹽的兩性弱酸的酸式鹽必然有兩性,即其既能與酸又能與堿反應(yīng)。這是由酸式酸根離子在溶液中存在的電離-水解的矛盾關(guān)系決定的。H+或OH-能促進(jìn)一者,抑制另一者,從而使酸式鹽表現(xiàn)出酸與堿的共同性質(zhì)。如HCO3-+H+=H2O+CO2  HCO3-+OH-=CO32-+H2O; HS-+H+=H2S   HS-+OH-=S2-+H2O; HPO42-+H+=H2PO4-; HPO42-+OH-=PO43-+H2O弱酸酸式鹽的溶液的酸堿性由電離-水解中優(yōu)勢(shì)者決定,電離占優(yōu)勢(shì)則顯酸性,水解占優(yōu)勢(shì)則顯堿性。如NaHCO3溶液顯堿性 HCO3-+H2O=H2CO3+OH-亞硫酸的酸性很強(qiáng),甚至強(qiáng)于磷酸(H2SO3 pKa1 1.89,H3PO4 pKa1 2.13)。亞硫酸與磷酸一級(jí)電離后得到的陰離子HSO3-和H2PO4-仍有一定的酸性,其電離能力大于水解能力,因而其鹽溶液呈酸性。酸式鹽溶液與相應(yīng)的正鹽比較,其相應(yīng)的堿性則較弱,如溶質(zhì)濃度相同時(shí)pH:NaHCO3溶液<Na2CO3溶液。其原因可以簡(jiǎn)單地看成正鹽酸根離子要多進(jìn)行一步水解 CO32-+H2OHCO3-+OH-  提供一個(gè)規(guī)范的解釋,不作要求:HCO3-和CO32-分別是H2CO3和HCO3-

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論