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三袋麦子教学设计

发表时间:2021-12-15

高三化学教案:《过渡元素》教学设计。

经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。那么,你知道高中教案要怎么写呢?小编经过搜集和处理,为您提供高三化学教案:《过渡元素》教学设计,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

过渡元素

1.NO3-与Fe2+在酸性条件下,不能共存。

2.过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。

3.注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。

FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体。

4.忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。

5.忽视铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe3++Fe=3Fe2+。

【典型例题评析】

例1久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是(2000年全国高考题)

A.浓HNO3B.氯化亚铁溶液C.溴苯D.溴化银

思路分析:本题考查的是常见的“黄色体系”有四种固体:溴化银、硫、过氧化钠、三硝基甲苯;外加几种黄色溶液:浓HNO3(因溶液中有NO2气体)、工业盐酸(含Fe3+离子)、不纯的硝基苯(因溶有NO2)、亚铁盐溶液(因含Fe3+离子)等。对于该题除考查物质的物理性质颜色之外,还附加了一个条件:“因被氧化”,因此,只能考虑B选项。

答案:B

方法要领:本题是“氧化”概念与化合物的物理、化学性质的结合。该题看似简单,但很容易选错,关键注意答题时要看清题目的限制条件,并把握全面。抓住“氧化”这一特征便可。

例2某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(1996年全国高考题)

A.NH4+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+

思路分析:各离子在加入NaOH溶液和HCl的变化过程中,离子变化为:NH4+→NH3;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的离子数减小。

答案:A、C

方法要领:题中涉及多种阳离子在强酸、强碱溶液中的发生的变化。分析各离子的变化过程,从而搞清数目是否改变。注意试剂的用量及反应条件,如微热。

本题考查了两个知识点:(1)NH4+在碱性受热条件下不稳定;(2)Fe2+易变质,特别在碱性条件下Fe(OH)2→Fe(OH)3速率极快。

例3将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是(1998年全国高考题)

A.硫酸B.氯水C.硝酸锌D.氯化铜

思路分析:本题考查Fe2+与Fe3+相互转化。其中A项中加入硫酸,无任何反应;若加入B项中氯水,因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故有Fe3+生成;C项中加入Zn(NO3)2,因溶液中有H+,发生反应:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,C正确;D项中加入CuCl2无反应发生。

答案:B、C

方法要领:Fe2+有较强的还原性,易被氧化成Fe3+;对于NO3-的隐蔽氧化性,应用时应高度警惕;在离子共存、离子方程式正误判断,及还原性物质在酸性环境中遇NO3-时,往往要考虑其氧化性。

例4制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是

A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜

C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无

思路分析:向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,由于Fe的还原性比Cu强,Fe3+首先应与Fe反应,如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化,所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象,故应选B。其他三个选项的情况都可能再现。当FeCl3过量或恰好完全反应时,Fe、Cu均无剩余,即选项D,反应后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。当FeCl3不足量时,有两种情况:①Fe粉有剩余,则Cu尚未参加反应,即选项C,反应后溶液中只有Fe2+(不考虑H+、OH-);②铁粉无剩余,则Cu反应了一部分或尚未参加反应,即选项A,反应后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。

答案:B

方法要领:此题涉及氧化还原反应的一个规律:当一种氧化剂氧化几种还原剂时,首先氧化最强的还原剂,待最强的还原剂完全氧化后,多余的氧化剂再依次氧化次强的还原剂。一种还原剂还原几种氧化剂时与此类似。

金属越活泼,还原性越强,不过对变价金属所形成的中间价态的阳离子与高价态的阳离子其氧化性是不同的。常见的金属阳离子氧化性顺序为:

K+

由上表知,Fe3+的氧化性比Cu2+强,才会发生题中介绍的印刷电路腐蚀原理的反应。

例5在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),此时溶液中无Fe3+离子,则下列判断正确的是(1997年上海高考题)

A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3

B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2

C.混合物里,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多

D.混合物里,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多

思路分析:根据题意,n(HCl)=0.2mol,生成n(H2)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02mol。

因氧化性:Fe3+>H+,所以Fe先与Fe3+反应后再还原H+,由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe还原1molFe2O3),和Fe与H+反应放出H2,可知n(Fe)>n(Fe2O3);由反应后溶液中溶质全为FeCl2知,n(Fe2+):n(Cl-)=1:2;至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之间量的关系,无从知道。

答案:B、C

方法要领:可用图示分析反应过程,以帮助理解:

例6下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。(1994年全国高考题)

请填写下列空白:

(1)物质B是、F是________、J是。

(2)反应①的离子方程式是_____________________。

思路分析:饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2。三者之间存在的反应是:H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,由图示:B能与另外两种生成物反应,所以B为Cl2;又B与A反应产物有两种所以C一定为H2,A为NaOH,G为HCl;再由F+Cl2→I,F+HCl→H+H2,H+Cl2→I,可推知F为变价金属,可确定为Fe;H和I分别为FeCl2和FeCl3;最后注意理解D与H、I反应。由题知D、E为NaCl、NaClO,通过上述分析可认定D应NaClO,有关反应为:I→J:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,发生了双水解反应。而H→J可理解为生成Fe(OH)2,但HClO有强氧化性而将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。

答案:(1)Cl2(或氯气),Fe(或铁),Fe(OH)3(或氢氧化铁)(2)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

方法要领:本题的难点,是确定F为何种物质。其推断方法:先推断F为何种类型的物质,因F+Cl2→I,F+HCl→H+H2,所以F必为金属。再推断这种金属的特点,因I、H均为氯化物,又H+Cl2→I,所以F是变价金属,而我们熟知的变价金属是铁。先确定物质的种类,再确认具体物质,这是解推断题中常用的方法。因为它能分解难点,使一步推断的目标更具体、更明确。思路也变得非常清晰。

例7Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸,简述如何用简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。(1992年全国高考题)

思路分析:本题是一道信息迁移式的实验题。题中给出一些考生未学过的新知识,要求考生认真审题,读懂信息,联想已有的基础知识和基本技能,运用题示信息,分析推理,设计出简便的检验方案。

由题给信息可知,Cu2O是碱性氧化物,可溶于酸溶液:Cu2O+2H+=2Cu++H2O;而Cu+在酸溶液中不稳定,自身歧化成Cu2+和Cu。2Cu+=Cu2++Cu。题给试剂中,浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液均显酸性,且都能与Cu反应生成Cu2+,如果选用这些试剂,它们和样品反应后的溶液都呈蓝色(Cu2+),但分不清是与Cu还是与Cu2O反应产生的Cu2+,故无法确证样品中是否含有Cu2O。

根据以上分析,选用的试剂必须符合两个条件,一是呈酸性,二是不能与Cu反应。在题给试剂中只有稀硫酸符合。

答案:取少量待检样品放入稀硫酸,振荡,若溶液变为蓝色,说明样品中有Cu2O,若溶液不变色,说明产物中无Cu2O。

方法要领:如将稀硫酸换成浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、FeCl3溶液中任何一种,都会发生Cu-2e-=Cu2+。即使红色产物无Cu+也会产生蓝色溶液。导致题目错解。

要搞清pH的概念及pH试纸的使用范围。如用pH试纸测溶液的pH来判断(理由是:因pH变大,则有Cu2O,因为Cu2O与稀硫酸反应消耗了H+),不知道对本实验来说,溶液的pH变化用pH试纸是测不出的。

有些实验现象,用肉眼看不清的。如虽选用稀硫酸,没抓住解题关键,不是由溶液是否变蓝确认,而是想当然,看红色产物溶解情况,若部分溶解(因Cu不溶于稀硫酸,而Cu2O可溶),可知有Cu2O,甚至认为看有无Cu生成,若有Cu生成(因Cu+在酸溶液中分解成Cu2+和Cu),则有Cu2O。

例8试样X由氧化亚铁和氧化铜组成,取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:(1997年全国高考题)

(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为。(用m表示)

思路分析:根据题目的设定,先对溶液Y和粉末Z的组成作正确的判断。

①中FeO、CuO与盐酸反应式为:FeO+2HCl=FeCl2+H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O

②中试样在较高温度下与CO反应为:FeO+CO=Fe+CO2CuO+CO=Cu+CO2

由此可见,溶液Y与粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金属Fe、Cu以及过量盐酸的混合。在此混合物中,两种金属单质中只有Fe可分别与CuCl2溶液和HCl反应,离子方程式为:

Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑

③中反应后的溶液呈强酸性表明HCl剩余,可判断Fe已没有剩余;溶液中不含Cu2+意味着CuCl2已全部参加了与Fe的置换反应,不溶物W全部是Cu。它是由两份试样中的CuO转变而来。因此,一份试样中的CuO质量为

0.5m×(CuO/Cu)=0.5m×(80/64)=5m/8。

答案:(1)Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2↑(2)5m/8

方法要领:题目涉及到的化学基础知识有:金属氧化物跟酸的反应,CO的还原性,金属单质与盐溶液、非氧化性酸的置换反应,离子方程式的书写,有关的化学计算。其中,化学计算是通过填空的形式使那些只顾方法正确而忽视结果正确的考生得不到分数。

题目在叙述过程中设置了几个障碍点,它们是:

1.溶液Y和粉末Z经过反应③后所得溶液具有强酸性,会使判断力不强的考生不能由此对溶液中不含铁粉作出肯定的认定。

2.离子方程式历来是考试中的难点,在盐酸、氯化亚铁、氯化铜、金属铁和金属铜5种物质共存时,判断有关的离子反应并书写离子方程式。

3.m是全部不溶物的质量,试题要求回答的是每份试样中氧化铜的质量,这是一种具有较大迷惑性的设问,对考生的思维严密性是一种深刻的检验。如不能通过这种检验,会把答案错写成5m/4。

例9“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按

如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。(1997年高考试测题)

如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。

表1生成氢氧化物沉淀的pH

物质开始沉淀沉淀完全

Fe(OH)32.73.7

Fe(OH)27.69.6*

Mn(OH)28.39.8

Mg(OH)29.611.1

*Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常将它氧化成为Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。

表2工业品价格表

工业品规格价格(元/t)

漂液含NaClO25.2%450

过氧化氢30%2400

烧碱98%2100

纯碱99.5%600

卤块含MgCl230%310

请填写以下空白:

(1)在步骤②中加入的物质X,最佳选择应是,其作用是。

(2)在步骤③中加入的物质Y应是,之所以要控制pH=9.8的目的是。

(3)在步骤⑤时发生的化学反应方程式是:。

思路分析:题目给出了生产的工艺流程,也是为考生提供了解题线索。

为除去Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子,从表1可以看出,当加入烧碱控制在pH=9.8时即可达到目的。此时Mg2+离子也会因生成部分Mg(OH)2而进入沉淀中,但由于卤块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,其结果是保证了产品的纯度.。

为将Fe2+氧化成Fe3+离子,有两种氧化剂可以采用,即漂液和过氧化氢。从表2中的价格可看出,前者比后者便宜得多,应选用漂液。

从氯化镁制成氧化镁,有两条反应路线:

其一,烧碱路线:

MgCl2Mg(OH)2MgO

其二,纯碱路线:

MgCl2MgCO3MgO

烧碱比纯碱价格昂贵,生成的中间产物氢氧化镁是胶状沉淀会造成过滤困难,更重要的是反应过程中不能进行轻化处理,因而只能得重质氧化镁。由此而见,烧碱路线应当摒弃。

纯碱价格较低,生成的中间产物碳酸镁呈粗颗粒状,易过滤,碳酸镁在水中经一定时间的加热会有部分因水解形成了二氧化碳:

MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑

由于气体二氧化碳的产生,使沉淀变为疏松,灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁。

答案:(1)漂液使Fe2+氧化成为Fe3+(2)烧碱使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便过滤除去。(3)MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑

方法要领:试题强调了生产中的经济效益,其立意指向了化学学习中的价值观,将经济价值观与化学反应的选择结合在一起考查了考生的评价能力,这是一种对思维作较深刻的考查,也是适应商品经济大背景下的对学生综合能力的培养和测试。

解题中善于应用数据来判断问题、解决问题,善于调取已形成的知识网络,把在暂时硬水软化中学到的知识迁移到轻质氧化镁的生产里来。

解题中防止:步骤②误选过氧化氢。根据是过氧化氢不会引入“杂质离子”,因为在步骤⑤中,我们只需沉淀物,把滤液弃去,因而钠离子和氯离子不会进入产物,步骤③误选为纯碱。根据是纯碱比烧碱便宜得多,如果将步骤③中的Y改成纯碱,由于纯碱的碱性明显小于烧碱,要使pH升高到9.8必须加大纯碱的用量,就会形成碳酸盐沉淀,而表中无碳酸盐溶解度资料,无法判断除杂的效果,而且碳酸根离子用量增大,可导致生成碳酸镁沉淀,所以加入氢氧化钠为宜。

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高三化学教案:《氮族元素》教学设计


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,减轻高中教师们在教学时的教学压力。高中教案的内容要写些什么更好呢?小编收集并整理了“高三化学教案:《氮族元素》教学设计”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

1.氨水显弱碱性的理解不全面。

氨气溶于水形成氨水,氨水少部分电离出OH-、NH4+,所以氨水具有弱碱性。注意以下两点:

(1)氨水遇Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,但氨水中滴加Ag+溶液开始出现沉淀AgOH,继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液;(2)氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐,又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。如:用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。

2.NO、O2被水吸收的分析错误。

NO、O2被水吸收实质上发生如下反应:2NO+O2=2NO2,3NO2+2H2O=2HNO3+NO。生成NO还可以继续氧化,生成NO2再溶于水,这是一个循环反应。如无任何气体剩余,最终产物应为HNO3,恰好反应的量的关系:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,实际反应中可以有NO或O2剩余,但不能两者兼有之。

3.氮可以形成多种氧化物。NO2可以与水反应生成硝酸,但NO2不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2与溴蒸气不能用湿润的KI淀粉试纸检验。

4.NO3-在酸性溶液中具有强氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+、SO32-氧化为SO42-,将I-、Br-、S2-氧化为I2、Br2、S。

5.检验NH4+离子,可加入烧碱溶液后,必须加热,再用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,否则不一定有NH3放出。

【典型例题评析】

例1Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是(1999年全国高考题)

A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物B.NO不是亚硝酸酐

C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物D.NO是棕色气体

思路分析:本题看似很深奥,实际不然,考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价(+2)处于氮元素中间价态,应用氧化还原反应原理可推知:NO既可能是低价含N物质的氧化产物,又可能是高价含N物质的还原产物;根据酸酐概念亚硝酸酸酐应是N2O3;NO应是无色气体。

答案:D

方法要领:要答好这类“高起点,低落点”试题,首先要克服心理障碍,找准题中化学知识运用的着落点,其次,要掌握好重要基本概念和基本理论。这类试题所涉及的基本理论通常是结构理论(包括原子结构中的质量数=中子数+质子数,质子数、核电荷数、核外电子数之间关系等)、分子结构中微粒成键规律、氧化还原反应规律;所涉及的概念通常是原子相对原子质量、同位素、同素异形体等。

例2右图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度、压强不变,则容器内的密度(1993年上海高考题)

A.等于1.369g/LB.等于2.054g/L.

C.在1.369g/L和2.054g/L之间D.大于2.054g/L

思路分析:题给的密闭容器中通入O2后发生2个化学反应:2NO+O2=2NO2

2NO2N2O4。为便于计算和推导,可将题给22.4mLNO转换为22.4LNO,将题

给11.2mLO2转换为11.2LO2,即容器内盛有1molNO,充入0.5molO2。根据质量守恒定律,容器内的总质量为:1mol×30g/mol+0.5mol×32g/mol=46g。

假定1molNO与0.5molO2恰好完全反应,则生成1molNO2。在标准状况下1molNO2的体积为22.4L,此时混合气体的密度为46g/22.4L=2.054g/L。但是,由于反应2NO2N2O4的存在,且保持温度、压强不变,因此使平衡混合气体的体积小于22.4L,故其密度必定大于2.054g/L。

答案:D

方法要领:解本题时最容易忽略2NO2N2O4的平衡(这是一个隐含的平衡),而误选B。

在涉及到的NO2或N2O4有关量的计算问题,一般要考虑可逆反应2NO2N2O4的存在对有关量(气体物质的量、体积、密度、式量等)的影响,这是同学们应重视的一个知识点。

例3已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换。又此可推断出H3PO2的分子结构是(1994年全国高考题)

思路分析:由H3PO4在有三个氢原子可以与D2O发生氢交换及题给H3PO2分子结构知:-OH中的H原子能与D2O发生H交换。现H3PO2能与D2O发生H交换而NaH2PO2则不能(说明NaH2PO2分子中没有羟基H原子),可以类推出H3PO2中只有一个-OH,从而选B。

答案:B

方法要领:本题题给信息的实质是:含氧酸分子中的H原子,只有与氧原子结合形成羟基-OH结构时,才有酸性。由于次磷酸H3PO2只能电离出一个H+,它是一元酸;NaH2PO2中的H原子不能电离,也不能与碱反应,NaH2PO2属于正盐。同理CH3COOH分子中只有一个-OH,乙酸是一元酸。因此“含氧酸分子中含有几个H原子,就是几元酸”的说法是错误的。

此题为信息给予题,它以一般学生没有接触过的知识实例作为原型(磷酸分子中3个-OH中的H可D2O发生H交换),要求学生在原型的启发下求解。这类题一般思路为:分析原型→找出规律[只有活泼的氢(能电离的H)才能发生氢交换]→比较问题和原型→建立联系→应用规律→完成迁移。

例4用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜:(1996年高考化学试测题)

(1)铜跟浓硝酸反应;(2)铜跟稀硝酸反应;(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中正确的是

A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等

B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

C.所消耗的铜的物质的量是:途径(3)>途径(1)>途径(2)

D.所消耗的硝酸的物质的量是:途径(1)>途径(2)>途径(3)

思路分析:本题是评价制备方案的优劣。从绿色化学角度看(1)要节约原料;(2)是副产品对环境污染小。(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。若生成3molCu(NO3)2,可得消耗原料量及生成污染物NOx的量(见下表):

Cu(NO3)2CuHNO3NOx

(1)3mol3mol12mol6mol

(2)3mol3mol8mol2mol

(3)3mol3mol6mol0mol

由上表知:(1)耗HNO3最多,生成污染物最多;(3)耗HNO3最少,没有污染物。

答案:A、D

方法要领:本题考查对硝酸性质、用途的理解及氧化还原反应知识,通过分析比较选择出最佳途径的能力。

从不同浓度硝酸与铜的反应可以看出,在硝酸与铜的反应中,硝酸充当了氧化剂和提供硝酸根两种作用,因稀硝酸与铜反应时,氮元素的化合价由+5降为+2价,故作为氧化剂消耗的硝酸较少,而(3)中氧气为氧化剂,硝酸全部用提供酸根用,故消耗硝酸的为(1)>(2)>(3)。

例5在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(1995年全国高考题)

思路分析:产生喷泉的条件:气体在液体中的溶解度很大,产生足够的压强差(负压)。CO2在水中溶解度不大,不能产生喷泉,但在NaOH溶液中因发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,其溶解度显著增大,此时形成喷泉。题干要求液体充满烧瓶。

答案:B、D

方法要领:中学阶段,在水中能形成喷泉现象常见的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等溶解度大的气体;CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体,不能形成喷泉,但若将水改成NaOH溶液,这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大,从而形成喷泉;此外,喷泉实验装置若发生改变,也可能使本来不能形成喷泉的气体形成喷泉,因此,要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。

例6同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为(1998年上海高考题)

A.①>②B.①

思路分析:设圆底烧瓶的体积为VL,所含气体的物质的量为xmol。则:

c(NH3)=x/Vmol/L而3NO2+H2O=2HNO3+NO,c(HNO3)=[2/3xmol]÷[2/3VL]=x/Vmol/L。

答案:C

方法要领:只要在同温同压下,单一气体(或某一气体中混有空气)如进行喷泉实验(在H2O中)后所得溶液的浓度均相同。它与液体上升高度无关。如是标准状况则浓度为1/22.4mol/L。

注意:若误以为NO2与H2O生成HNO3的物质的量为2/3x,而忽视了溶液的体积也是2V/3L的话,就会得出两者浓度不等的结论。

例7某试剂厂有银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银.步骤如下(1996年上海高考题)

依据上述步骤,完成下列填空:

(1)溶解银的硝酸应该用硝酸(填浓或稀)。原因是(填序号,下同)

(a)减少过程中产生NOX的量(b)减少原料银的消耗量(c)节省硝酸物质的量

(2)步骤B加热保温的作用是.

(a)有利于加快反应速率

(b)有利于未反应的硝酸挥发

(c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中[H+]

(3)步骤C中是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质,冲稀静置时发生的化学反应是

(a)置换反应(b)水解反应(c)氧化还原反应

产生的沉淀物化学式.

思路分析:(1)根据反应方程式:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O、3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O可知:每生成1molAgNO3,如用浓HNO3,消耗HNO32mol,产生1molNO2;如用稀HNO3,只需HNO34/3mol,放出NO1/3mol。故用稀硝酸比用浓硝酸好,原因为(a)、(c)。

(2)根据温度对反应速率的影响,加热保温是使反应加快,促使HNO3与Ag反应,而不希望HNO3损失,因此其目的是(a)、(c)。

(3)由水解原理,溶液浓度小,促进水解,使Fe3+、Cu2+生成难溶的Fe(OH)3、Cu(OH)2而除去。

答案:(1)稀,(a)、(c)(2)(a)、(c)(3)(b),Fe(OH)3、Cu(OH)2

方法要领:联系工业生产流程,运用化学知识,理解化学原理解答生产中的问题是高考的热点。用到的化学原理有:反应速率;水解反应;物质分离和提纯的方法。试题的能力要求较高,立意新。考生应首先将整个流程看懂,在理解每一操作步骤的目的和作用的同时,须联系各步骤的相互关系和作用。明确前一操作是后一操作过程的基础和条件。如:过量的Ag与稀HNO3混合其目的是使HNO3充分反应,步骤B加热保温的原因也是为这一目的而设置的。它使NOx不断逸出,降低酸度,有利于下一步用水冲稀,使杂质离子水解完全,并通过静置而沉降。以上三个步骤一环紧扣一环。

本题通过AgNO3生产的步骤、过程,考查考生对金属(Ag、Fe、Cu)与HNO3反应的理解程度。在步骤C中,虽然Ag+也参与水解,但AgOH很不稳定分解:AgOH→Ag2O,合并于过量银中循环使用。

题中给出了生产的过程图,提供了解题线索。解题时应根据银与不同浓度HNO3的反应及产生,考虑生产实际中的价值及产物对社会环境的影响,不难选择问题(1)中的答案为稀HNO3及其原因。借助化学反应的原理及条件,离子的性质等知识,从而顺利解答出问题(2)和(3)。

例8实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(1996年上海高考题)

试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。

①仪器连接的顺序(用字母编号表示,仪器可重复使用);d中浓硫酸的作用是,;实验完毕时观察到a中的现象是;

②列出计算Cu的相对原子质量的表达式;

③下列情况将使测定结果偏大的是。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写)

(a)CuO未全部还原为Cu(b)CuO受潮(c)CuO中混有Cu

(2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有

(a)m(Cu)和m(CuO)(b)m(N2)和m(H2O)(c)m(Cu)和m(H2O)(d)m(NH3)和m(H2O)

思路分析:根据本题的意图是需要测定反应物氧化铜和生成物水的质量,从而利用氨和加热条件下的氧化铜在化学反应中的关系求出铜的相对原子质量。氧化铜的质量可直接从所取的药品称量中得知,测反应生成的水的质量时,应考虑制得的氨气中混有的水蒸气对测量有干扰作用,应予以排除,反应后的气体中必然夹杂着未反应完的氨气,吸收水蒸气时也要考虑不能用浓硫酸作吸收剂,否则会同时吸入水蒸气和氨气,造成测量数据偏大。

(1)①NH4Cl和Ca(OH)2反应可生成NH3,经碱石灰干燥后(不能用浓H2SO4干燥),因为浓H2SO4要吸收NH3)把NH3通入a装置发生主体反应,将反应后生成的水蒸气用C吸收(不能用浓H2SO4吸收),因为还有未反应的NH3也可被浓H2SO4吸收,这样测量水的质量就偏大,多余的NH3用浓H2SO4吸收,同时也防止空气中的水蒸气进入第二个C装置中。

②2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2O(设铜的相对原子质量为x)

3(x+16)3×18

m(CuO)m(H2O)x=18m(CuO)/m(H2O)-16

或考虑计算铜的相对原子质量的思路是:

n(CuO)=m(H2O)/18M(CuO)=m(CuO)/n(H2O)=18m(CuO)/m(H2O)M(Cu)=M(CuO)-16如果测量反应前后硬质玻璃管的质量,则可测出反应生成的铜的质量,从测得的氧化铜的质量可计算铜的相对原子质量为:

M(Cu)=m(Cu)/n(CuO)=18m(Cu)/m(H2O)。

从测得的生成的水的质量,也可计算铜的相对原子质量为:

M(Cu)=m(Cu)/n(H2O)=18m(Cu)/m(H2O)。

③要使测定结果偏大,则m(H2O)m要偏小,其中(a)导致m(H2O)偏小(b)导致m(H2O)偏大(c)相当于m(H2O)偏小。故选a、c。

(2)由于气体的质量难于测量,也难于收集,所以(b)(d)是不可选用的。

答案:(1)①bcacd吸收未反应的氨防止空气中水分进入固体由黑色转变为红色②③a、c(2)a、c

方法要领:本题意在考查定量测定的能力和运用信息的能力。仪器的选择要从生成反应物及能够准确测量生成物来考虑,B装置产生混有水蒸气的氨气,因实验中要测定后一反应产生的水蒸气,故应先将氨气中的水蒸气除去,通过C得纯NH3后再通过A与CuO反应,因要测定生成的水的量,故再通过一次和C相同的装置(不是同一装置)只吸收水蒸气而不吸收多余的氨气,NH3有污染,不能排放到大气中,同时为防止空气中的水蒸气进入干燥管、确保实验准确性,故最后再通过浓H2SO4,这是此类定量实验中应密切注意的,问题②、③关系式法不难得到结论,问题(2)中b和d均与Cu或关系,无法计算。

高三化学教案:《碱金属元素》教学设计


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以更好的帮助学生们打好基础,有效的提高课堂的教学效率。高中教案的内容要写些什么更好呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《高三化学教案:《碱金属元素》教学设计》,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

本文题目:高三化学教案:碱金属元素

1.以研究物质性质的方法和程序来探究钠的性质。

2.以研究碳的化合物来探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

3.掌握钠及其化合物的知识。

4.探究碱金属的递变规律.

碱金属元素化合物

(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中,Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质,所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。

(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应:2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,必还发生2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O,即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。

(3)正确理解“焰色反应”:

①它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。

②不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。

③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程,而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。

第1课时 钠与水的反应

1.钠与水的反应可以概括为:浮、熔、响、游、红五个字来记忆。

(1)钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。

(2)钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶声,产生气体。

(3)同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。(4)反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。

2.钠与酸溶液反应

当钠投入酸溶液中,钠首先与酸电离出的H+反应:2Na +2H+ 2Na++H2↑;当酸完全反应后,过量的钠再与水反应,故钠与酸溶液反应比钠与水反应更剧烈。

3.钠与盐溶液的反应

实质上是先与水反应生成 NaOH,NaOH再与盐反应。

与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH Na2SO4

+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4 Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑

(2)与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3 6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑

4.钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。

【例】下列关于钠与水反应的说法不正确的是 ( )

①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红;②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应;③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧;④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等。

A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④

[解析]钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红,而不能使石蕊变红。钠与水的反应本质是钠与H+的反应,所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。钠在水蒸气中反应产生的是氢气,尽管温度高且反应放热,因无氧气不能燃烧。钠的密度比水大,浮在水面上时,就有部分钠被氧气氧化,而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化,所以与水反应的钠质量不相等,两者放出氢气的质量也不相等。

[答案]D

第2课时 过氧化钠的结构与性质

1.Na2O2的结构特点

在Na2O2和H2O2中,氧是-1价,这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合(非极性键),形成了一种不太稳定的结构。

2.Na2O2的性质

-1价介于氧的两种较稳定化合价0价和-2价之间,因此Na2O2既可以在一定条件下

获得电子表现氧化性(如与SO2、Fe2+、品红等反应),也可以在一定条件下失去电子

表现还原性(如与H+和MnO4?反应),还可以在一定条件下发生歧化反应(如与H2O、CO2等反应);但以氧化性为主。

Na2O2与SO2反应:Na2O2+SO2 Na2SO4

Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀:3Na2O2+6FeCl2+6H2O 2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。

Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊:Na2O2+H2S 2NaOH+S↓。

Na2O2投入品红溶液中,可使品红溶液褪色(褪色原理与SO2不同)。

【例】在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式: 。

(2)填写表中空格:(请在答题卡上填空)

仪器 加入试剂 加入该试剂的目的

B 饱和NaHCO3溶液

C

D

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式: 。

(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是: 。

[解析]要证明过氧化钠可作供氧剂,必须验证实验产物是O2,故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。实验仪器中的A是二氧化碳发生装置,B、D是除杂装置,C是反应装置,E是尾气处理与收集装置。本实验可能存在的杂质气体有:HCl和水,但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应,故水不必除去。试管F中收集满气体后,下一步实验操作应是验证实验产物是O2。为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出,然后用带火星的木条伸入管口进行检验,但是取出F前,应将装置A中的反应停止。

[答案](1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)B 饱和NaHCO3 除CO2中的HCl

C Na2O2粉末 反应物

D NaOH溶液 除去未反应的CO2

(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (4)将带火星的木条插入试管检验木条能否复燃。

[方法技巧]做实验首先确立实验目的,确定装置B、C、D的作用是解答本题的关键。易错点是部分考生考虑二氧化碳中的水必须除去,从而认为装置是干燥装置,D是Na2O2与CO2反应装置而出现错误。

第3课时 碳酸钠、碳酸氢钠

1.碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别

(1)热稳定性不同。分别加热少量固体,若发生分解反应,将产生的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3,另一个为Na2CO3。

(2)和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体,加入等浓度、等体积的盐酸,反应快、产生气体多的为NaHCO3,另一个为Na2CO3。

(3)阴离子不同。分别取其稀溶液,滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的原试剂为Na2CO3,另一个为NaHCO3。

(4)溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1 mol?L?1)的pH,Na2CO3溶液的pH在12左右,而

NaHCO3溶液的pH在8左右。

2. 碳酸钠溶液与盐酸反应时,二者滴加的次序不同,产生的现象不同。

向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量):2HCl+Na2CO3 2NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足):HCl+Na2CO3 NaCl+NaHCO3(无气泡),HCl+NaHCO3 NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知,不同的滴加顺序产生不同的现象,这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。

3. 碳酸氢钠和碳酸钠的制法

(1)制取NaHCO 3的方法

①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解,其水溶液加热更易分解,所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。

②往饱和Na2CO3 溶液中通入CO2,过滤得到晶体。Na2CO 3+CO 2+H2O 2NaHCO 3

(2)联碱法制纯碱原理

①在饱和食盐水中通NH3饱和后,再通CO2 :NH3+CO2+H2O NH4HCO3

②生成NH4HCO3的溶解度大,而c(Na+)也大,而NaHCO3溶解度小,故产生沉淀:NaCl+ NH4HCO3 NaHCO3↓+NH4Cl,总方程式:NaCl+ NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。

③将析出沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱)

注意:不能先通入CO2达饱和后再通入NH3,因为CO2在水中的溶解度很小(1∶1),即使通入过量的NH3,所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少,这样就无法制取NaHCO3。

【例1】(2010安徽卷)将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)

①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl

A.①>②>③>④ B.①>②>④>③

C.①=②>③>④ D.①=②>③=④

答案:A

解析:①②溶于水,溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成,因此氢氧根浓度大,有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。

【例2】(2010上海卷)将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol?L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是

答案:C

解析:此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入0.1L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生:HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,分析图像,可知选C。

易错警示:解答此题的易错点是,不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的,首先发生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl;进行完全后,再发生:NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑

【例3】(2009全国卷Ⅰ11)为了检验某含有 杂质的 样品的纯度,现将 克样品加热,其质量变为 g,,则该样品的纯度(质量分数)是 ( )

A. B.

C. D.

答案 A

解析 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O ? m (减少)

2×84 106 62

x (w1- w2)

解得x= ,将其带入下式可得: w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ,

A项正确。

第4课时 碱金属

1.焰色反应

(1)概念:多种金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色,叫焰色反应。

(2)用品:铂丝(或铁、铬、镍、钨等)、酒精灯(或煤气灯)、试剂。

(3)焰色反应鉴别盐类的步骤:①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。③盐酸洗铂丝。④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)。⑤再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。

钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃);钠——黄色。

2.碱金属的性质规律与特例

(1)通常合金多呈固态,而钠钾合金却是液态。

(2)碱金属单质在空气或氧气中燃烧时,生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物,而Li只生成Li2O。

(3)碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增,但K的密度比Na小。

(4)碱金属单质一般跟水剧烈反应,但Li跟水反应缓慢(LiOH溶解度小)。

(5)碱金属单质因其活动性强,多保存在煤油中,而Li却因密度比煤油更小,只能保存在液体石蜡中。

(6)碱金属的盐一般都易溶于水,但Li2CO3却微溶。

(7)一般说,酸式盐较正盐溶解度大,但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。

(8)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。

(9)一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如:2Na+CuSO4+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。

(10)Fr是放射性元素,所以在自然界中不存在。

【例1】(2010全国2)下列叙述正确的是

A.Li在氧气中燃烧主要生成

B.将SO2通入 溶液可生成 沉淀

C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸

D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu

【解析】A错误,因为Li在空气中燃烧只能生成Li2??O,直接取材于第一册课本第二章第三节; B错误,酸性:HCl>H2SO3>H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀,因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑;D错误,溶液中该反应难以发生,先是:2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2 CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态!C正确,强酸制弱酸,酸性:H2CO3>HClO,反应为:CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,直接取材于课本第一册第四章第一节;

【答案】C

【命题意图】考查无机元素及其化合物,如碱金属,氯及其化合物,碳及其化合物,硫及其化合物,氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本,D取材于高二第一章氮族。

【点评】再次印证了以本为本的复习策略,本题四个选项就直接取材于课本,属于简单题,不重视基础,就有可能出错!

【例2】(2010重庆卷)下列叙述正确的是

A.铝制容器可盛装热的H2SO4

B.Agl胶体在电场中自由运动

C.K与水反应比Li与水反应剧烈

D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3

8. 答案C

【解析】本题考察物质的性质。A项,铝与热的浓硫酸反应,错误。B项,AgL胶体吸附电荷而带电,故在电场作用下做定向移动,错误。C项,K比Li活泼,故与水反应剧烈,正确。D项,P与过量的 反应,应生成 ,错误。

【误区警示】铝在冷、热 中发生钝化,但是加热则可以发生反应,胶体自身不带电,但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们,化学学习的平时学生一定要严谨,对细小知识点要经常记忆,并且要找出关键字、词。

【例3】(2010安徽卷)(14分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:

(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 。

(2)第③步反应的离子方程式是 。

(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有 。

若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:

、 。

(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol?L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。

答案:(1)Al(OH)3

(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O

(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等

(4)5.3

解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。

第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。

【例4】(2010重庆卷,26)(15分)金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和 ,并含有3.5%(质量分数) .

(1) 元素在周期表中位置是 ,其原子结构示意图 .

(2) 与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的电子式为 ,D的沸点比A与 形成的化合物E的沸点 .

(3)配平用钙线氧脱鳞的化学方程式:

P+ FeO+ CaO + Fe

(4)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量 溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 .则金属M为______;检测 的方法是_____(用离子方程式表达).

(5)取1.6g钙线试样,与水充分反映,生成224ml. (标准状况),在想溶液中通入适量的 ,最多能得到 g.

答案(5分)

(1)第四周期第ⅡA族,

(2) ,高

(3)2P+5FeO+3CaO Ca3(PO4)2+5Fe

(4)Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

(5)1.1

【解析】本题考查钙、铁的知识。(1)Ca为20号,位于第四周期,第IIA族。(2)最活泼的金属为:F, 为离子化合物, 为分子晶体,故 的沸点高。(3)P从0价升至+5价, 从+2价降至0价,根据得失电子守恒有,P前配2, 前配5.(4)有颜色变化可知,红褐色 为 , 与KSCN变血红色。(5) 与 中只有 与水能反应生成 ,由 ~ 得,n( )=0.224/22.4=0.01mol。n( )=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由钙守恒得,m( )=(0.01+0.001)×100=1.1g。

【例5】(2010江苏卷)(12分)正极材料为 的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

(1)橄榄石型 是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过 、 与 溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

①共沉淀反应投料时,不将 和 溶液直接混合的原因是 。

②共沉淀反应的化学方程式为 。

③高温成型前,常向 中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的 的导电性能外,还能 。

(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有 及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。

① 在上述溶解过程中, 被氧化成 , 在溶解过程中反应的化学方程式为 。

② 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化

如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全

脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式);

在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。

【答案】

(1)

①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)

②(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

(2)

② 、

【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。(1)①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,发生的反应为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化,在变化过程中,Co的质量没有变,通过题给数据看,在10000C是Co(OH)2完全分解,则产物CoO,在350-4000C时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4

【例6】(2009浙江卷,12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:

Li+2Li

下列说法不a正确的是 ( )

A.放电时,负极的电极反应式:Li-e =Li

B.充电时,Li 既发生氧化反应又发生还原反应

C.该电池不能用水溶液作为电解质

D.放电过程中Li 向负极移动

答案 D

解析 A项,Li从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;

B项,反应逆向进行时,反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;

C项,由于Li可以与水反应,故应为非水材料,正确;

D项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。

碱金属元素单元测试

一、选择题(下列各题均只有一个合理答案)

1、下列关于碱金属的描述中正确的是

A.均可保存于煤油中 B.密度都比水小 C.锂的熔沸点最高 D.氢氧化物受热易分解

2、下列离子方程式正确的是

A.钾与水:

B. 与盐酸:

C. (溶液):

D.

3、将5.12gKOH 和KHCO3混合物在260℃时加热后冷却到原温,发现固体质量减少了0.98g,则原混合物中KOH和KHCO3物质的量的关系是

A. B.

C. D. 按任意比混合

4、1L、1mol/L KOH溶液吸收0.8mL CO2,所得溶液中 的物质的量浓度之比为:

A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2

5、人们往往要向农田里施用钾肥,其主要原因是

A.土壤里钾的含量太少,要靠施用钾肥才能满足农作物的需要

B.土壤里钾的含量不少,但大多以难溶于水的矿物形式存在,作物难以吸收。

C.土壤里钾的含量不少,但易雨水淋失,应经常补充

D.钾是植物生长中需要量最大的元素,因此需要不断补充

二、选择题(下列各题均有二个合理答案)

6、有关纯碱晶体(Na2CO3?10H2O)的叙述中,错误的是

A.加热晶体能生成NaHCO3 B.将晶体放置空气中质量会减轻

C.Na2CO3可做干燥剂 D.晶体溶于水后具有碱的性质

7、用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是

A.2.3gNa与水反应,产生H2 0.1 NA个

B.1mol O2在反应中作氧化剂时所得电子数一定为4NA

C.1mol钠与水完全反应,被还原的水分子为NA个

D.1mol/L NaOH溶液中所含的钠离子数为NA

8.、关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是

A.在水中溶解性:Na2CO3NaHCO3

C.与酸反应的速度:Na2CO3

9、将CO2分别通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是

A.CaCl2溶液 B.石灰水 C.饱和Na2CO3溶液 D.BaCl2溶液

10、下列有碱金性铷(Rb)的叙述中,正确的是

A.灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色 B.硝酸铷是离子化合物,易溶于水

C.在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高 D.氢氧化铷是弱碱

三、本题包括4小题

11. 有M,R,Q,V,W,X,Y,Z八种物质,它们之间存在如下关系:

? ? ?

?

?

其M、Q、Y是单质,Q、Y在常温、常压下为气体,Z是硫酸盐,钠、钾化合物性质相似。

回答下列问题:

(1)写出各代号的化学式(或分子式)

M , R ,Q ,V ,W ,X ,

Y ,Z

(2)写出下列有关化学反应的方程式和离子方程式,并标出电子转移方向和总数

反应? , 反应? ,

12、贴有A、B、C、D标签的四瓶无色溶液,已知它们是 。根据下列实验现象,回答问题:

(1)写出各试剂瓶中溶质的化学式:

A B C D ____

(2)写出各步反应的离子方程式:

? ? ? ? ? ____

13. 海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来

(1)海水中含有大量的氯化钠。氯化钠中的金属元素位于元素周期表第 族。

(2)目前国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽,蒸汽经过冷却而得高纯度淡水,由此可判断蒸馏法是 (填物理变化、化学变化)

(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品,反应式为:

食盐+H2O NaOH+H2+Cl2(未配平)。该反应中食盐的化学式是_______________。利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸1000t,最少需要消耗食盐 t。

(4)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法,该方法的流程如下:

写出②④的化学反应方程式:

⑸ 上述亚硫酸氢钠与甲醛经过一定反应,可以合成俗称“吊白块”(雕白粉)的物质。因吊白块对人体有害,不能用于食品漂白。其结构简式为:HOCH2SO3Na,根据其结构特点,吊白块能发生的反应有:

A.皂化反应 B.聚合反应 C.与金属钠反应 D.氧化反应

14. 根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:

将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30—35℃,搅拌下分批加入研细

的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量

蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表

温度

盐 溶解度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃

NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8

NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 —① — — —

NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 —

NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3

①> 35℃NH4HCO3会有分解

请回答:

⑴ 反应温度控制在30—35℃,是因为若高于35℃,则_____________________________,若低于30℃,则_____________________________,为控制此温度范围,采取的加热方法为_________________。

⑵ 加料完毕后,继续保温30分钟,目的是________________________________________。 静置后只析出NaHCO3晶体的原因是___________________________________________。 用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_______________杂质(以化学式表示)

⑶ 过滤所得的母液中含有___________________________(以化学式表示),需加入_______,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl

⑷ 测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水 溶解,加1—2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c( mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32—+H+==HCO3—反应的终点),所用HCl溶液的体积为V1 mL,再加1—2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:

NaHCO3% = ______________________________。

四、本题包括4小题

15. 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从图4-3中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,则定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,6mol/L盐酸和蒸馏水).

图4-3

请填写下列空白

(1)写出在实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式 , .

(2) 应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号) .

(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母,连接胶管省略)

16. 已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用右图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下:

① 按图组装仪器,并检验装置的气密性

② 将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液

③ 称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到b g

④ 从分液漏斗滴入6mol?L—1的硫酸,直到不再产生气体时为止

⑤ 从导管A处缓缓鼓入一定量的空气

⑥ 再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到c g

⑦ 重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为d g

请填空和回答问题:

⑴ 在用托盘天平称量关品时,如果天平的指针向左偏转,说明________________________。

⑵ 装置中干燥管B的作用是___________________________________________。

⑶ 如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果_________________(填偏高、偏低或不变)。

⑷ 步骤⑤的目的是__________________________________________。

⑸ 步骤⑦的目的是__________________________________________。

⑹ 试样中纯碱的质量分数的计算式为___________________。

⑺ 还可以用其它实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

17. 我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

(1) 上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。

(2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。

(3) 写出上述流程中X物质的分子式 。

(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。

(6) 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 。

(a) 增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出

(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

高三化学教案:碱金属元素参考答案:

一.1.C 2.C. 3.C 4.A.5.B.

二.6.AC 7.AD.8.BC.9. AD 10.AB

三11. (1)

(2)?

?

12、(1)A—NaHSO4 B—Ba(NO3)2 C—K2SO4 D—K2CO3

(2)①2H++CO H2O+CO2 ②

③ ④

13. ⑴ ⅠA或第一主族

⑵ 物理变化

⑶ NaCl,58.5

⑷ NaOH+SO3==NaHSO3 , NaHSO3+HCl==NaCl+H2O+SO2 ↑

⑸ C、D

14. ⑴ NH4HCO3分解

反应速率降低

水浴加热

⑵ 使反应充分进行

NaHCO3的溶解度最小

NaCl NH4Cl NH4HCO3

⑶ NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3

HCl

[4]

四.

15.(1)2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑ Na2O+H2O === 2NaOH

(2)⑤①④ (3)(G)接(A)(B)接(F)

16. (1)样品重,砝码轻

(2)防止空气中的CO2和水气进入U型管中

(3)偏高

(4)把反应中的CO2全部导入U型管中

(5)判断反应中的CO2是否全部排出,并被U型管中的碱石灰吸收

(6) ×100%

(7) 取一定量的纯碱试样,溶入适量的蒸馏水中,加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量滤渣(BaCO3) (或其它合理答案)

17.

(1) 联合制碱法或侯德榜制碱法

化肥或电解液或焊药等(其他合理答案均给分)

(2) NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓

或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl

(3) CO2

(4) I 过滤

(5) 稀硝酸和硝酸银溶液

(6) a、c

18.(1)略 (2)试样质量 试样加水的质量 第四(或5)次的读数(或用具体数值表示) 锥形瓶内质量已达恒重

(3)①蒸发 ②NaCl的质量 ③烧杯 玻璃棒 ④偏大

高三化学教案:《元素周期律》教学设计


一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,减轻教师们在教学时的教学压力。那么,你知道教案要怎么写呢?下面是小编精心为您整理的“高三化学教案:《元素周期律》教学设计”,希望对您的工作和生活有所帮助。

本文题目:高三化学教案:元素周期律

【考纲扫描】

1、了解分子、原子、离子、原子团、离子团的含义;了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法;了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算;了解元素、核素和同位素的含义;了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系;了解原子的构成和原子核外电子排布;了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律;了解化学键的定义及离子键、共价键的形成。

2、理解物理变化与化学变化的区别与联系;理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念;理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系;理解质量守恒定律的含义。

3、熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号;掌握元素周期律的实质。以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系;以IA和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系;

【高考预测】[《学海导航》p16 例1、2 3 ]

从历年广东高考来看,该部分知识的考察的主要方式有:通过某些元素来考查原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数之间的相关计算;以及对同位素、元素、核素的概念的理解。通过对元素周期表的相对结构的考查结合元素的质子数以及相应元素的物理化学性质,或者拓展至该元素对应的酸或者碱的化学性质的考查。同周期同主族元素性质的递变规律以及相应的元素对应元素周期表中的相对位置的考查。

广东近几年一般有2道选择题,一为简单送分的相关概念的理解,二为“位构性”的选择型小推断。由于2010年高考改革为理科综合,本部分的考查可能会继续考选择型小推断,也有可能借鉴全国理科综合的一般考法,出一道与本部分相关的推断大道,这样可能提高试卷的覆盖面和容量,复习训练时要注意此类习题。

【学法导航】

解决这部分习题应从下列几个方面着手:1、认真理解元素、核素、同位素以及同分异构体、同素异形体的概念,并能够与对应的实例相对应进行理解记忆。解题时常用“概念对比法”或者“反例否定法”。2、对元素的表达方式、以及元素中质量数、质子数、中子数、电子书之间的计算关系多做练习,特别注意题目中对该元素的表达方式。3、理解记忆前20号元素的元素的名称、符号对应的原子序数及在周期表中的相对位置,更要对于与这20种元素同主族的元素的符号、名称以及他们之间的递变规律。4、熟练掌握同周期、同主族元素的原子半径大小的递变规律;以及同电子离子之间的半径大小比较。5、熟练记忆各元素对应的最高价氧化物、最高价氧化物对应的水化物,以及他们的部分化学性质的递变规律。6、这部分知识通常以元素推断题出现,旨在考查考生的分析推断能力。对有突破口的元素推断题,可采用题目暗示的突破口,联系其他条件,顺藤摸瓜,各个击破,推出结论,对无明显突破口的元素推断题,可利用提示条件的限定,逐渐缩小推断范围,大胆尝试、猜测、充分考虑各元素的相互关系予以推断。

【典例精析】

1.某元素只存在两种天然同位素,且在自然界它们的含量相近,其相对原子质量为152.0,原子核外的电子数为63。下列叙述中错误的是

A. 它是副族元素 B. 它是第六周期元素

C. 它的原子核内有63个质子 D. 它的一种同位素的核内有89个中子

【解析】核外电子数等于其质子数,C项正确;用质子数分别减去各周期所含有的元素种类,63-2-8-8-18-18=9,显然其属于第六周期,从左到右的第9种,而第六周期中包含镧系,所以它应属于副族,A项、B项均正确;由于存在同位素,所以相对原子质量应是同位素的平均值,而不代表其中一种元素的质量数,故中子数不能用152-63=89来计算,D项错。

2. W、X、Y、Z均为短周期元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为7:17;X与W同主族;Y的原子序数是W和X的原子序数之和的一半;含Z元素的物质焰色反映为黄色。下列判断正确的是

A.金属性:Y Z B 氢化物的沸点:

C.离子的还原性: D 原子及离子半径:

【解析】本题考查物质结构和元素周期律。根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A,Al、Na 同周期,根据同周期元素递变规律,Na的金属性大于Al。选项B,HF分子间存在氢键,其沸点高于HCl。选项C,Cl―的还原性大于F―。选项D,Cl―的半径大于Na+、Al3+。答案B。

【随堂训练】[1-6为单选,7-8为双选]

1. 下列化学用语正确的是

A.钙离子的电子式 Ca2+ B. 甲基的电子式

C.原子核内有8个中子的碳原子 D.NH4I的电子式:

2.我国第一个具有知识产权的、用于治疗原发性肝癌的单抗导向药物碘131I美妥昔单抗, 2007年正式在上海、广州两家医疗机构投入临床使用,用于晚期原发性肝癌治疗。下列关于碘131I说法正确的是

A.131I是一种新元素

B.131I的摩尔质量为131g

C.该种原子构成的分子的相对分子质量约为262

D.这里所涉及到的碘,指的是碘元素的一种新单质

3. 短周期元素X、Y、Z原子序数依次递增且原子序数和为32, Y、Z在同一周期但不相邻,Z的最外层电子数等于其电子层数。下列有关叙述不正确的是

A.X、Y两元素能形成化合物Y2X、Y2X2

B.Z的最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应又能与强碱反应

C.Y、Z所在周期的所有元素中Y的金属性最强

D.X元素形成的单质不可能存在同素异形现象

4.几种短周期元素部分性质的数据见下表:

元素性质 元素编号

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

原子半径 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75

最高正化合价 无 +2 +1 +5 +7 +1 +5

最低负化合价 -2 无 无 -3 -1 无 -3

下列说法正确的是

A.③、⑥号元素都是金属元素

B.⑤的单质(M)与水反应的化学方程式为:2M + 2H2O= 2MOH + H2↑

C.⑥是该周期元素中原子半径最小的元素

D.①、⑥号元素只能形成一种白色化合物

5.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。则下列有关说法中正确的是

A.X的氢化物溶于水显酸性 B.Y的氧化物是离子化合物

C.Z的氧化物的水化物一定是强酸 D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸

6.元素X、Y、Z原子序数之和为37,X、Y在同一周期,X+与Z-具有相同的核外电子层结

构。下列推测不正确的是

A.同周期元素中X的金属性最强 B.原子半径X>Y,离子半径X+>Z-

C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高 D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强

7.短周期元素A、B、C的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为10,A与C同主族,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,则下列叙述正确的是

A.原子半径:A

B.A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性

C.三种元素的最高价氧化物对应水化物均可由化合反应得到

D.高温下,A单质能置换出C单质

8. A、B、C、D、E、F为短周期六种元素,原子序数依次增大,其中A与E同主族且能形成离子化合物EA,B与F同主族,E与F同周期。D的核电荷数是B的最外层电子数2倍,单质F是一种重要的半导体材料。则下列推断中正确的是

A.由A、C、D三种元素组成的化合物不可能是离子化合物

B.F与D形成的化合物熔点高,可以与某种酸反应

C.原子半径由大到小的顺序是:E>F>C>D

D.五种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是D

9. X、Y、W、Q都是短周期元素,已知Y、X、W、Q的原子半径依次增大,X、Y同周期,X、W同主族,W原子核内的质子数等于X、Y原子核内的质子数之和,W原子最外层的电子数是Q原子最外层电子数的3倍。

(1)写出X、Y、W、Q所代表元素的符号。

X、 Y、 W、 Q

(2)W元素的单质有广泛用途,工业上制备该单质的化学方程式为:

(3)Y元素的某种单质通入酸性淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝,同时生成Y元素的另一种单质,该反应的离子方程式为:

(4)Y、W 、Q三种元素可组成一种盐,其溶液中各离子的浓度从大到小的顺序为:、

10.短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大,A的单质是最轻的气体,A、C同主族,只有C是金属元素,B的最外层电子数是次外层电子数的3倍,B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。

(1)C的原子结构示意图为 。

(2)化合物C2B2中阴阳离子个数比为 ,其中含有的化学键类型为 。

(3)化合物CDB是家用消毒剂的主要成分,其水溶液显碱性。请用离子方程式说明该化合物溶液呈碱性的原因是 。

(4)A单质、B单质和由A、B、C三种元素组成的化合物溶液可以设计成一种燃料电池,该电池负极的电极反应式为 。

(5)往CD溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀后,再滴加碘化钠,可观察到的现象是

。其反应的离子方程式为 。

11.A~I分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如下图所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素的名称为 ;

(2)若C→D为化合反应,则此时的化学方程式 ;

(3)写出反应④的离子方程式 ;

(4)写出反应③的电极方程式:阳极 ; 阴极 。

(5)从能量变化的角度看,①②③反应中属于△H>0的反应是_______。(填序号)

12.A物质的微粒是由四个原子构成的分子,其中共有22个电子,A可溶解在水中;由A分解所得B、C的物质的量之比为1:3,B、C为常见的气态单质;甲、乙为金属单质,常温下乙不能溶解在H的浓溶液中;G、I的溶液均呈碱性。一定条件下各物质间的转化关系如下:

(1)单质C的电子式 。

(2)A极不稳定,受撞击时立即发生分解反应且放出大量热而爆炸;A的水溶液呈弱酸性。

①从反应热的角度分析,通常状况下能否由B、C化合成A

;

②写出Zn与A的水溶液反应的化学方程式: 。

(3)反应④中每消耗1molF,转移电子的物质的量为 ;反应⑥的离子方程式是 。

13.下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是第三周期半径最小的金属元素组成的单质,K是一种红棕色气体。

请填写下列空白:

(1)A的化学式为 ,I的原子结构示意图为 。

(2)在周期表中,组成单质G的元素在周期表中的位置是___________________________。

(3)写出反应⑦的化学方程式

当有0.3 mol电子转移时,生成G的物质的量为 。

(4)在反应②、③、⑥、⑨中,既属于化合反应又能属于非氧化还原反应的是____________(填写序号)。

(5)G在潮湿的空气中容易发生腐蚀,写出其发生腐蚀时正极上的电极反应式

___________________________________________。

(6)用惰性电极电解C的稀溶液时,阴极产生标况下的气体11.2L时,阳极产物的物质的量是________ ,阳极发生反应的电极反应式为_________________________________。

(7) 写出反应④的离子方程式是 ____________________________________________。

(8)将化合物D与KNO3、KOH混合,在高温条件下可制得一种“绿色”环保高效净水剂

K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。

该反应的化学方程式是 _____ __ 。

14.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8;X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等,X的原子序数是Z的原子序数的一半;W、Y、Z位于同一周期。

(1)W的单质是一种_________色晶体。

(2)W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是 (用化学式表示)。

(3)已知A、B、C、D四种物质存在如下反应关系:A + B → C + D

①若A是Y和Z常见价态的化合物,B是X的氢化物,D是Y的氢化物,反应过程中没有化合价变化,该反应的化学方程式是 。

②若A是Z的单质,B为红色固体,D为紫红色固体单质,高温下发生该反应,C的化学式是 。D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,生成的气体会对大气造成污染。用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐,其中一种盐可用作防腐剂,烧碱溶液吸收气体的离子方程式是 。

【课后训练】 《学海导航》p85-86

学案5参考答案:

选择题:A、C、D、A、B、B、AD、BC

9.⑴ B ,O,Al,Na。⑵2Al2O3 4Al + 3O2 ⑶2I- + O3 + 2H+ I2 + H2O + O2⑷c(Na+) >c(AlO2-) >c(OH-)> c(H+)

10.(1) (2)1:2;离子键、共价键(3)ClO-+H2O HClO+OH-

(4)H2+2OH—2e-=2H2O(5)白色沉淀转化成黄色沉淀;AgCl+I—=AgI+Cl—

11.(1)铁(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (3)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑

(4)阳极:6O2--12e-=3O2↑;阴极:4Al3++12e-=4Al (5)③

12.⑴ ⑵ ①因为HN3的分解反应是大量放热的反应,则合成HN3的反应大量吸热,故在通常状况下H2、N2不能直接化合生成HN3 ②Zn+2HN3=Zn(N3)2+H2↑

⑶ 2/3 mol 2Al+2H2O+2OH— == 2AlO2—+3H2↑

13(1)SO2 (1分) (2)第四周期Ⅷ族

(3)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 0.1 mol (4) ③(5)2H2O+O2+4e- = 4OH-

(6) 0.25mol 4OH--4e- = 2H2O+O2↑(7)3Fe2++NO3- +4H+ = 3Fe3++NO↑+2H2O

(8) Fe2O3+3KNO3+4KOH 2K2FeO4+3KNO2+2H2O

14.(1)黄(2)HCl > H2S > SiH4(3)① 3SiCl4 + 4NH3=== Si3N4 + 12HCl

②SiO2 2NO2 + 2OH- === NO2- + NO3- + H2O

高三化学教案:《电化学教案》教学设计


【考点分析】

考纲要求

正确区别原电池、电解池、电镀池的不同,掌握原电池、电解规律的应用及有关计算的方法技巧

知识结构

原电池 电解池

实 质 将化学能转变为电能的装置 将电能转变为化学能的装置

主要类别 干电池、蓄电池、高能电池,燃料电池

举 例 电镀、精炼铜

【重难点解析】

一、原电池正负极的确定及电极反应式的写法

1.确定正负极应遵循:

(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如 Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。

(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;

(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。

(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。

2.书写电极反应式应注意:

第一、活性电极:负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时,阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时,溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应。

第二、两个电极得失电子总数守恒。

第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应,若反应,一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。

二、电解池阴、阳极的判断

根据电极与电源两极相连的顺序判断

阴极:与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。

阳极:与直流电源的正极直接连接的电极。

①若是惰性电极(Pt、Au、C、Ti),在该极上,溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化;

②若是活性电极,电极材料参与反应,自身失去电子被氧化而溶入溶液中。

三、电解时电极产物的判断

1.阳极产物判断

首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序判断。

阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

2.阴极产物的判断

直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

3.电镀条件,由于阳极不断溶解,电镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

四、原电池、电解池、电镀池之比较

原电池 电解池 电镀池

定义 将化学能转变为电能的装置 将电能转变为化学能的装置 应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置

形成条件 活动性不同的两电极(连接)

电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

形成闭合回路 两电极接直流电源

两电极插入电解质溶液

形成闭合回路 镀层金属接电源的正极;待镀金属接电源的负极

电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变)

电极名称 负极:氧化反应,金属失电子

正极:还原反应,溶液中的阳离子或者O2得电子 阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子

阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子 阳极:电极金属失电子

阴极:电镀液中镀层金属的阳离子得电子(在电镀控制的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电)

电子的流向 负极导线→正极 电源负极导线→阴极

电源正极导线→阳极 同电解池

(1)同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。

(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下,在写电极反应式时得失电子数相等;在计算电解产物的量时,应按得失电子数相等计算。

五、用惰性电极电解电解质溶液时的总结

类型 电极反应特点 电解质溶液类别 实例 电解对象 电解质浓度 PH 电解质溶液复原

电解水型 阴极:

4H++4e—=2H2↑

阳极:4OH—-4e =O2↑—+2H2O 强碱 NaOH 水 增大 增大 加水

含氧酸 H2SO4 水 增大 减小 加水

活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 水 增大 不变 加水

分解电解质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 无氧酸(除 HF外)、 HCl 电解质 减小 增大 加氯化氢

不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) CuCl2 电解质 减小 减小 加氯化铜

放氢生碱型 阴:水放H2生碱

阳:电解质阴离子放电 活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 加氯化氢

放氧生酸型 阴:电解质阳离子放电

阳:水放O2生酸 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加氧化铜

六、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则:

(1)电池的负极一定是可燃性气体(如H2、CO、CH4)在失电子时,发生氧化反应,电池的正极一定是助燃性气体(如O2),在得电子时,发生还原反应。

(2)电极材料一般不发生化学反应,只起传导电子的作用。

(3)电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式,也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。

(4)写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。

例如:宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,电解质溶液是KOH,其中H2为负极,O2为正极,电极反应式为:正极 O2+2H2O+4e—=4OH— 还原反应 负极 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反应

电解质溶液中的OH—和电极反应式中OH—相对应,符合原子守恒,电荷守恒。

七、金属的腐蚀和防护

金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

⑴化学腐蚀与电化腐蚀

化学腐蚀 电化腐蚀

条件 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象 无电流产生 有微弱电流产生

本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化

联系 两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍

⑵析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)

析氢腐蚀 吸氧腐蚀

条件 水膜酸性较强(pH

电极反应 负极 Fe-2e—=Fe2+

正极 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—

总反应式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

⑶金属防护的几种重要方法

改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。

②在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。

③电化学保护法:利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。

(4)金属腐蚀速率大小

电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极

八、原电池、电解池、电镀池和精炼池的判断方法

1.单池判断:

Ⅰ原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;有外加电源的装置一定是电解池,无外加电源的装置一定是原电池。

Ⅱ电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。

2.多池组合判断:

①无外电源:一池为原电池,其余为电解池;

②有外电源:全部为电解池或电镀池、精炼池

【说明】:多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。

九、电解后pH变化判断

先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物:①如果只产生H2而没有O2,则pH变大;②如果只产生O2而无H2,则pH变小;③如果既产生O2又有H2,若原溶液呈酸性,则pH减小;若原溶液呈碱性,则pH增大;若原溶液呈中性,pH不变;④如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于7。

十、电化学计算题

解题时要注意电极反应式的正确书写,可根据电解方程式或电极反应式列式求解;还可利用各电极,线路中转移的电子数守恒列等式求解;或者由电解方程式及电极反应式找出关系式,最后根据关系式列式计算。

常见微粒间的计量关系式为:4e?~4H+~4OH?~4Cl?~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。

电化学专题测试题

单选题(2分×24=48分)

1.一定条件下,电解较稀浓度的硫酸,H2O2仅为还原产物,该原理可用于制取双氧水,其电解的化学方程式为:3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有关说法正确的是 ( )

A.电解池的阳极生成双氧水,阴极生成臭氧

B.电解池中硫酸溶液的pH保持不变

C.产生臭氧的电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+

D.产生双氧水的电极反应式为2H2O-2e-= H2O2+2H+

2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中,

下列叙述正确的是: ( )

A.过一段时间,Ⅱ试管中的导管内水柱上升

B.Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀

C.铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快

D.Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑

3.下图中能验证用惰性电极电解NaCl溶液(含酚酞)的电解产物的装置的是( 表示直流电源,I表示电流强度,e-表示电子) ( )

4.如下图所示两个装置,溶液体积均为200 mL,开始电解质溶液的浓度均为0.1 mol?L-1,工作一段时间后,测得导线上通过0.02 mol电子,若不考虑盐水解和溶液体积的变化,则下列叙述正确的是( )

A.产生气体的体积:①>②?

B.电极上析出固体的质量:①>②?

C.溶液的pH变化:①增大,②减小?

D.装置②的电极反应式为:?

阳极:4OH—-4e-=2H2O+O2↑

阴极:2H++2e-=H2↑

5.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 ( )

铜锌原电池 电解精炼铜 镀件上镀铜 电解氯化铜溶液

6.右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。

下列说法不正确的是 ( )

A.从E口逸出的气体是H2

B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

C.标准状况下每生成22.4 LCl2,便产生2 mol NaOH

D.电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度

7.有关如右图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼胶KCl饱和溶液) ( )

A.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液

B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转

C.铜片上有气泡逸出

D.反应前后铜片质量不改变

8.把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中,发生如下反应:A+B2+=A2++B,以下叙述正确的是 ( )

A.常温下金属A一定能与水反应,B一定不能与水反应

B.A与B用导线连接后放入酒精中,一定形成原电池

C.A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中,一定有电流产生

D.由A与B形成的原电池,A一定是正极,B一定是负极

9.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列说法正确的是( )

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成

10.下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是 ( )

A.粗铜板体作阳极

B.电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu

C.粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥

D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%

11.电解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是 ( )

A.0.10mol/L Ag+ B.0.20mol/L Zn2+ C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+

12.生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化效率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应式为: C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有关说法不正确的是 ( )

A.C1极为电池负极,C2极为电池正极

B.C2极的电极反应式为O2+4H+ +4e-===2H2O

C.该生物燃料电池的总反应为:C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

D.电子由C2极经外电路导线流向C1极

13.铅蓄电池是典型的可充电池,在现代生活中有着广泛的应用,其充电、放电按下式进行:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,有关该电池的说法正确的是 ( )

A.放电时,蓄电池内电路中H+向负极移动

B.放电时,每通过1mol电子,蓄电池就要消耗2molH2SO4

C.充电时,阳极反应:PbSO4 +2e-=Pb+SO42-

D.充电时,铅蓄电池的负极与外接电源的负极相连

14.下列说法正确的是 ( )

A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的数目为阿伏加德罗常数的值

B.与Al反应生成H2的无色溶液中,一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+

C.用铂电极电解CuSO4溶液片刻,停止通电,若加入一定质量Cu(OH)2可得初始溶液

D.1 mol CH4在反应①与②中,转移的电子数相同

①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O

②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

15.Z为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,水槽中盛有足量CuSO4溶液,X、Y为石墨电极。接通电路后,发现Z上的d点显红色。下列说法正确的是( )

A.接通电路后,水槽中溶液的pH不变

B.b是正极,Y电极上发生氧化反应

C.同温同压F,X、Y两电极上产生气体的体积相等

D.d点显红色是因为接通电路后OH-向d点移动

16.已知氧元素有16O、18O两种核素,按中学化学知识要求,下列说法正确的是 ( )

A.Na2O2与H218O反应时生成产生18O2气体

B.向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡体系中加入18?O2,结果18?O2只出现在产物中

C.CH?3?COOH和CH3CH?218?OH发生酯化反应时,产物中分子式为H218?O

D.用惰性电极电解含有H218?O的普通水时,阳极可能产生三种相对分子质量不同的氧分子

17.将AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O设计成如右图

所示的电化学装置,其中C1、C2均为石墨棒。甲、

乙两组同学分别进行下述操作:

甲组:向B烧杯中逐滴加入浓盐酸

乙组:向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液

下列描述中,正确的是 ( )

A.甲组操作过程中,C1做正极

B.乙组操作过程中,C2做负极,电极反应式为:AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O

C.两次操作过程中,微安表(G)指针的偏转方向相反

D.甲组操作时该装置为原电池,乙组操作时该装置为电解池

18.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是( )

A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O

C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeSO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

19.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有关说法正确的是 ( )

A.工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥

B.负极的电极反应式为 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O

C.测量原理示意图中,电流方向从Cu 经过导线流向Ag2O

D.电池工作时,溶液中 OH-向正极移动

20.使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。下列有关某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池的说法中,不正确的是 ( )

A.正极反应:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

B.负极反应:H2 - 2e- == 2H+

C.当正极消耗11.2 L O2时,负极消耗22.4 L H2

D.氢氧燃料电池不仅能量转化率高,而且产物是水,属于环境友好电池

21.铜的冶炼大致可分为:

①富集:将硫化物矿进行浮选;

②焙烧,主要反应为:2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);

③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为:2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;

④电解精炼。

下列说法正确的是 ( )

A.上述灼烧过程的尾气均可直接排入空气

B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu,反应共消耗18mol O2

C.反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中,氧化剂只有Cu2O

D.电解精炼时,粗铜应与外电源正极相连

22.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是 ( )

A.放电时,负极的电极反应式:Li-e- Li+

B.充电时,Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应

C.该电池不能用水溶液作为电解质

D.放电过程中Li+向负极移动

23.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 ( )

A.锡青铜的熔点比纯铜高

B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用

C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢

D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程

24.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是 ( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓

C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

非选择题

25.(8分)Na与S反应可以生成多种产物:Na2S,Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的电子式为 则S32-的电子式为 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓,试写出Na2S5与醋酸反应的离子方程式: 。工业上常用电解熔融NaCl制Na,事实上电解许多熔融的钠的化合物也能制备Na,如NaOH、Na2CO3。试写出电解熔融NaOH的反应方程式: ,若电解熔融Na2CO3时有CO2气体产生,则阳极电极反应式为 。

26.(6分)右图是一套电化学实验装置,图中C、D均为铂电极,U为盐桥,G是灵敏电流计,其指针总是偏向电源正极。

⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族,则Na3AsO4溶液的pH__________(填“>7”“

⑵向B杯中加入适量较浓的硫酸,发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是__________________________________,D电极上的电极反应式为________________________________________。

⑶一段时间后,再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液,发现G的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为_____________________________。

27.(6分)某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 。

总反应的离子方程式为 。

有关上述实验,下列说法正确的是(填序号) 。

①溶液中Na+向A极移动

②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态(质

量和浓度均相同)

④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则电路中转移0.2 mol电子

(2)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为 。

28.(6分)⑴将反应2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq),设计成原电池其装置如右图。电极X的材料是__________;乙池中电极反应为___;外电路中

的电子流向__电极。

⑵工业用电解K2MnO4溶液的方法生产常见氢化剂KMnO4,其阳

极反应式为______________。

⑶已知:①Zn(s)+1/2 O2(g)=ZnO(s);

ΔH=-348.3 kJ/mol

②Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s);ΔH=-317.3 kJ/mol

则1 mol Ag(s)和足量O2(g)完全反应生成Ag2O(s)时,放出的热量为______kJ。

29.(6分) (1)短周期元素A、B、C、D,A元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍,B为地壳中含量最多的元素,C是原子半径最大的短周期主族元素,C与D形成的离子化合物CD是常用的调味品。填写下列空白:

(1)A单质与B单质发生反应的产物有 (填化学式)。

(2)B、C组成的一种化合物与水发生化合反应的化学方程式为:

(3)如下图所示,取一张用CD溶液浸湿的pH试纸平铺在玻璃片上,取两根石墨棒做电极,接通直流电源。一段时间后,b电极处的pH试纸上可观察到的现象是 ,a电极的电极反应式为 。

(4)常温下,相同体积的0.2mol?L—1CD溶液与0.1mol?L—1 C2AB3溶液中,阳离子数目较多的是

溶液(填化学式)。

30.(12分)电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答:

(1)直流电源中,M为 极。

(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 g。

(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2∶ ∶ ∶ 。

(4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同) ,AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH 。

(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。

31.(11分)下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。

请回答:

(1)B极是电源的 ,一段时间后,甲中溶液颜色 ,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作用下向Y极移动。

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。

(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为 ,甲中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是 。

32.(9分)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:

方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3?COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如右:

请回答下列问题:

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是 。

(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有 、

、 (填化学式)生成。

(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 。

(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式: 。

(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为 。

33.(8分)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

请回答下列问题:

(1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ;

(2)电池正极发生的电极反应为 ;

(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ;

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。

高三化学教案:电化学教案参考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C A D B C D A C A C C D

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

D D B D C C B B D D B A

25.(8分)略(1分) S52-+2CH3COOH==2CH3COO—+H2S↑+4S↓(2分)

4NaOH电解4Na+O2↑+2H2O↑(2分) 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑(2分)

26.(6分)⑴>7(1分) ⑵无色溶液变成蓝色(1分) AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O(2分)

⑶I2+AsO33-+H2O=2H++2I-+AsO43-或I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-(2分)

27.(6分) (1)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-) (1分)

2Cl-+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH(2分)- ②④(2分)

(2)Fe-2e-=Fe2+(1分)

28.(6分)⑴Cu(1分) Fe3++e-=Fe2+(1分) Ag(1分)⑵MnO42――e-=MnO4―(1分)⑶15.5(2分)

29.(6分) (1)CO、CO2(1分) (2)Na2O+H2O==2NaOH(1分)

(3)试纸先变红,随后红色区域扩大,后被漂白褪色(2分)

2H++2e-=H2↑(2H2O+2e-= H2↑+2OH-) (1分)

(4)NaCl(1分)

30.(12分) (1)正(1分)

(2)Ag(1分) 2.16(2分)

(3)2∶1/2∶1(2分)

(4)不变(1分) 不变(1分) 增大(1分) 减小(1分)

(5)45.18(2分)。

31.(11分) (1)负极(1分) 逐渐变浅(1分) 氢氧化铁胶体粒子带正电荷(1分)

(2)1∶2∶2∶2 (2分)

(3)镀件(1分) AgNO3(1分) 5.4g(2分) 变小(1分)

(4)Fe + Cu2+ 电解 Cu + Fe2+(1分)

32.(9分) (1)为了防止亚铁化合物被氧化(1分)

(2)CO2 H2O NH3 (2分)

(3)Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+(2分)

(4)(2分)

(5)FePO4+Li++e-====LiFePO4(2分)

33.(8分)(1)锂(1分) (1分)

(2) (2分)

(3)出现白雾,有刺激性气体生成(1分) (1分)

(4)锂是活泼金属,易与 、 反应; 也可与水反应(2分)