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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:《碱金属》教学设计。

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?下面是小编为大家整理的“高三化学教案:《碱金属》教学设计”,相信您能找到对自己有用的内容。

【易错指津】

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。

【典型例题评析】

例1 碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是(2001年上海高考题)

①高沸点 ②能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电

A.①②③ B.③④⑤ C.①④⑤ D.②③

思路分析:碱金属与卤素两族元素为活泼的金属和非金属元素,它们形成的化合物为离子化合物,选项中①②③符合离子晶体的通性。

答案:A

方法要领:从物质结构的观点出发,理解物质所具体的性质。

例2 下列能用于扑灭金属钠着火的是(1996年上海高考题)

A.干冰灭火剂 B.黄沙 C.干粉(含NaHCO3)灭火剂 D.泡沫灭火剂

思路分析:Na为活泼金属,除能与O2反应外,还能与H2O、CO2等物质反应。干粉中NaHCO3受热会分解产生H2O和CO2;泡沫灭火剂中含水等物质。

答案:B

方法要领:灭火一是降低温度,二是隔绝空气,此外灭火剂不能和被扑救的物质发生反应。解题中应根据物质的性质,选择适宜的方法。

例3 联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl.NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线以下操作正确的是(1998年上海高考题)

思路分析:本题是电离平衡与溶解平衡统一在联合制碱法中一个很好的能力考核点。由于通入NH3使HCO3-与NH3.H2O反应转化为CO32-、NH4+ 与H2O,使NaHCO3转化为Na2CO3而不易析出,又由于增加了NH4+,并在降温条件下更易使NH4Cl析出(根据NaCl与NH4Cl共同存在时的溶解度曲线)。这是非常巧妙的综合分析能力的考核。

答案:D

方法要领:选项已指明了通过两个操作可达目的。由溶解度曲线知温度应低为好;再结合:NH4Cl(s) NH4++Cl-,要析出NH4Cl晶体,可增加[NH4+],因此可通入NH3。

例4 (1)分别写出由氧在一定条件下,生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。(2000的广东高考题)

①O3: ②Na2O2: ③Na2O:

(2)指出氧在下列各物质中的化合价:

O3: ; Na2O2: ; Na2O:

(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气来源,试写出该反应的化学方程式

(4)人体内O2-离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可以发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:

O2-+ H2O = H2O2+ O2+

思路分析:前2题为送分题(但要注意题目对反应条件的要求),3题关键是配平,4题先逆向配平:H2O2→O2-(O价态:-1到-0.5,变1 价),O2→O2-(O价态:0到-0.5,变1价),则1H2O2+1O2——2O2-+2H2O。由电荷守恒及H、O守恒判缺项为OH-。或先由H、 O守恒判缺项为OH-,再观察配平。

答案:(1)①3O2 2O3 ②2Na+O2 Na2O2 ③4Na+O2 2Na2O

(2)0;-1;-2 (3)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2 (4)2O2-+2H2O = 1H2O2+1O2+2 OH-

方法要领:本题主要考查运用基本化学用语的能力。难点在第(4)小题,该题紧密联系生活实际,对中学生来说属于新知识、新情境。由电荷守恒可知,产物中必为一种阴离子,在H、O两种元素范围内组合,应为OH-。

解题的前提是要具备由Na2O2与CO2反应到KO2与CO2反应的迁移能力和从电荷守恒角度掌握缺项离子方程式的配平技能。

例5 若以X、Y和Z代表三种元素,且知X与Y形成原子数之比为1:1的化合物甲,Y与Z也可形成原子数之比为1:1的化合物乙,又知甲分子含18个电子,乙分子含38个电子,请填空:

(1)元素Y在第 周期。(2)化合物甲的分子式是 。(3)化合物乙的分子式是 。(2001年高考试测题)

思路分析:二元化合物甲的分子中含有18个电子,显然组成它的两种元素(X和Y)都只能在短周期。X与Y的原子数之比为1:1,因此,很容易想到可能是 HCl。但是无论是H还是Cl作元素Y都不可能再形成满足题设条件的化合物乙,于是化合物甲可考虑是H2O2(原子比为1:1,分子含18个电子)。进而把O作为元素Y,则化合物乙就是Na2O2(原子比为1:1,分子含38个电子)。这样,本题要求填写的三个空白均迎刃而解。

答案:(1)二 (2)H2O2 (3)Na2O2

方法要领:本题考查考生对分子组成、元素性质和周期表的掌握程度。18个电子的微粒有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、H2O2、SiH4、N2H4、CH3OH、C2H6、S2-、Cl-、K+、Ca2+、HS-。

例6 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定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)。(1994全国高考题)

请填写下列空白:

(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式_____________________。

(2)应选用的装置是_____________________________________。

(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)________________________。

思路分析:由于Na2O2和水反应放出O2,而Na2O与水反应不放出气体,所以最简单的方法是通过O2的量计算Na2O2的量,由于试样的量一定,即可求出Na2O2的纯度。

答案:方法1:(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH (2)(G)接(A)(B)接(F)

方法2:(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 (3)(G)接(D)(C)接(H)(I)[或(I)(H)]接(J)(K)〔或(K)(J)〕接(A)(B)接(F)

方法要领:设计实验确定混合体系中某一物质的纯度,一般步骤是:

(1)断题:

a.称量

课题 (加入某物质或加热)b.生成沉淀

c.生成气体

通过称量混合物增重或减轻值可确定纯度;通过过滤、洗涤、烘干、称重可确认纯度;通过生成气体压水测气体体积亦可确认某物质的纯度。如确认Na2CO3和 NaHCO3混合物中Na2CO3的纯度用a;确认NaCl和BaCl2中NaCl纯度可用b;Na2O2和Na2O中Na2O2的纯度用c。

(2)框图分析(以Na2O2和Na2O混合物为例)

①首先应明确设计最佳实验的标准:Ⅰ.原理正确;Ⅱ.现象明显;Ⅲ.操作简单;Ⅳ.仪器药品易得;Ⅴ.安全可靠

②Na2O2和Na2O 产生气体(压水测气体体积)

若选CO2与Na2O2反应,则CO2尚需制备;若选盐酸与Na2O2直接反应,则生成H2O2在酸性条件下分解速率没有在碱性条件下分解速率快,故选择水直接和混合物反应产生O2,气体压出水测出O2的体积,从而可计算Na2O2的纯度,此法最简单,符合题意。

(3)此类题目解题模式的构建

①思维的总过程:

启动→发散→收敛→共识

明确问题→途径→核心→模式

②模式

思路的设计→优选方案→分析比较→操作程序→归纳总结

例7 将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后,所得的氢氧化钠溶液的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少g?

思路分析:设混合物中Na2O2物质的量为x,Na2O物质的量为y,则有:

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH

x 2x x/2 y 2y

78g/mol x+62g/mol y=70g

根据题意得方程组:

解得:x=0.5mol y=0.5mol

则:m(Na2O2)=0.5mol×78g/mol=39g m(Na2O)=0.5mol×62g/mol=31g

答案:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Na2O+H2O=2NaOH;Na2O2:39g、Na2O:31g

一题多解:上述反应式知,Na2O2与H2O反应Na2O2中既是氧化剂又是还原剂,产生的O2来自Na2O2,相当于2Na2O2=2Na2O+O2↑;若设Na2O2的物质的量X,则混合物与H2O反应可理解为将(70-16X)g Na2O与H2O作用。

根据题意,由钠离子守恒:

得:X=0.5mol。(以下略)

例8 某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:(2000年上海高考题)

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

盐酸液的体积(mL) 30 30 30 30

样品(g) 3.32 4.15 5.81 7.47

二氧化碳的体积(mL) 672 840 896 672

(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时,产生CO2_________mL(标准状况)。

(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式。

(3)已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行:

Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 Na2CO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O

由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCL(aq)的浓度为 mol/L。

(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。

思路分析:试题以天然碱的组成及碳酸盐的性质为依托,构筑一道有层次、有深度且思维容量较大的计算题。对信息的理解能力、对数据的观察和处理能力是解答本题的关键。

(1)(672 mL/3.32 g)×2.49 g=504 mL。

(2)由题意可知,天然碱含NaHCO3、Na2CO3。

n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×(112/22400)mol=0.01mol n(Na2CO3)=(672/22400)mol-0.01mol=0.02mol n(H2O)=[(0.45g-(112/22400)mol×18mol)/18mol=0.02mol

所以天然碱组成为2Na2CO3.NaHCO3.2H2O(式量332)。

(3)7.47 g样品中:n(Na2CO3)=(7.47 g/332 g.mol-1)×2=0.045 mol,则:

Na2CO3完全生成NaHCO3消耗HCl:0.045 mol;生成672mLCO2消耗HCl:672 mL/22400 mL.mol-1=0.03 mol。故c(HCl)=(0.045 mol+0.03 mol)/0.030 L=0.025 mol/L。

(4)30ml盐酸中n(HCl)=0.075mol,设样品与HCl反应全转化为NaCl,由:

2Na2CO3.NaHCO3+5HCl=5NaCl+3CO2↑+3H2O知:需样品质量:(0.075 mol/5)×332 g/mol=4.98 g

设样品中Na2CO3与HCl反应完全转化为NaHCO3(无CO2气体放出),由:

(2Na2CO3.NaHCO3)+2HCl=2NaCl+3NaHCO3知:需样品质量:(0.075mol/2)×332 g/mol=12.45g

讨论:①0

②4.98≤W≤12.45,Na2CO3 转化NaHCO3消耗n(HCl)=(W g/332 g.mol-1)×2;剩余n(HCl)= 0.075 mol-(W g/332 g.mol-1)×2,生成CO2物质的量等于剩余HCl物质的量,故V(CO2)=[0.075mol-(W g/332 g.mol-1×2)]×22400 mL/mol=(1860mL-134.9W) mL

③W≤12.45,HCl全部用于使Na2CO3转化NaHCO3,故V(CO2)=0。

答案:(1)504 (2)2Na2CO3?NaHCO3?2H2O (3)2.5 (4)①0

方法要领:本题是有关NaHCO3和 Na2CO3混合物系列计算,主要考查运用实验数据定量分析问题的能力,其难点主要是在第(4)小题的讨论上,关键是抓住盐酸的量是一个定值,即 2.5mol/L×30×10-3L=0.075mol,由此依据NaHCO3、Na2CO3与盐酸的反应式求得样品在不同情况下的用量,从而确定W的取值范围。

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化学教案-碱金属


[教学过程]

课前练习:

金属钠在空气中长时间放置的最终产物是()

A.Na2OB.NaOHC.Na2CO3D.Na2O2

(请写出有关反应的化学方程式)

[新课引入]

钠的是一种非常活泼的金属,在自界没有游离态的金属钠存在,通过上面的练习,我们知道,它在空气中经过了复杂的反应,但最终产物是碳酸钠,我们在初中也学过碳酸钠的一些的性质,现在大家一起回忆一下碳酸有哪些化学性质呢?(可以与酸及某些盐发生反应),碳酸钠是钠的一种重要化合物,除此之外钠的化合物还有哪些?(氢氧化钠.氧化钠.过氧化钠.硫酸钠等),碳酸氢钠是碳酸钠的酸式盐,那么它与碳酸钠是否有类似的性质呢?这节课就让我们一起通过实验来研究这两种物质的有关性质.

[板书]:碳酸钠与碳酸氢钠

[过渡]:我们这节课主要讨论它们的化学性质

由于它们都是碳酸这种弱酸的盐,那么大家想象它们共同的性质是什么呢?是不是都能与某种物质反应生成CO2呢?

[板书]:(1)与酸的反应

[练习]写出碳酸钠.碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式,如果属于离子反应,请写出离子反应方程式.

[过渡]碳酸钠和碳酸氢钠都能与酸反应,现在让我们再来研究一下碳酸钠和碳酸氢钠在热稳性上是不是一样,能否根据已有知识来判断,如果它们受热分解,产物可能是什么呢?如何证明有二氧化碳产生呢?让我们先来做一个实验。

[演示实验]分别加热碳酸钠碳酸氢钠

[板书](2)热稳定性:

2NaHCO3======Na2CO3+CO2↑+H2O

Na2CO3与NaHCO3热稳定的差别可以用来鉴别Na2CO3和NaHCO3固体

[板书](3)用途:

Na2CO3:制皂玻璃造纸纺织

NaHCO3:发酵粉灭火器治胃酸过多

巩固练习:

1.如何除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3?[指导练习]除杂:(1)除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠;(2)除去碳酸氢钠溶液中少量的碳酸钠

2.往碳酸钠溶液加入下列物质,能反应但观察不到明显现象的是()

A.Ca(OH)2溶液B.Na2O2固体C.盐酸D.Na2O固体

[教学目的]

1.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其性质之间的异同以及它们的主要用途

2.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验使学生了解鉴别它们的方法,培养学生认真负责和严谨求实的科学态度.

[教学重点]

碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法

[教学难点]

碳酸钠和碳酸氢钠的性质差别的原因

[教学方法]

对比法、实验探索法.

[教学用具]

投影仪.实物演示实验仪器

我们过去学过泡沫灭火器,泡沫灭火器筒内装的是饱和碳酸氢钠溶液与发泡剂的混合液,玻璃瓶里装的硫酸铝的饱和溶液。

把灭火器倒转时,筒内的两种药液相互混和后,发生如下的反应:

A12(SO4)3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al(OH)3+6CO2↑

大量的二氧化碳跟发泡剂形成泡沫,从喷嘴中喷射出来,覆盖在燃烧物上,使燃烧物隔绝空气和降低温度,达到灭火的目的。最终是由于二氧化碳比空气的密度大,灭火时,二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中,降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度,产生窒息作用而灭火。其实泡沫灭火器是二氧化碳灭火器的一种,二氧化碳灭火器主要包括泡沫灭火器、干粉灭火器及液体二氧化碳灭火器。

干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂在消防中是广泛应用的,如碳酸氢钠干粉、改性钠盐干粉、钾盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉、磷酸干粉和氨基干粉灭火剂等。干粉灭火剂主要通过在加压气体作用下喷出的粉雾与火焰接触、混合时发生的物理、化学作用灭火:一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物,与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用,使燃烧的链反应中断而灭火;二是靠干粉的粉末落在可燃物表面外,发生化学反应,并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层,从而隔绝氧,进而窒息灭火。另外,还有部分稀释氧和冷却作用。那么碳酸氢钠干粉灭火器就是利用了它的不稳定性。,受热分解产生的二氧化碳气体对空气产生稀释作用
在常压下,液态的二氧化碳会立即汽化,一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。另外,二氧化碳从储存容器中喷出时,会由液体迅速汽化成气体,而从周围吸引部分热量,起到冷却的作用。
清水灭火器中的灭火剂为清水,它主要依靠冷却和窒息作用进行灭火。

简易式灭火器简易式灭火器适用于家庭使用,简易式1211灭火器和简易式干粉灭火器可以扑救液化石油气灶及钢瓶上角阀,或煤气灶等处的初起火灾,也能扑救火锅起火和废纸篓等固体可燃物燃烧的火灾。简易式空气泡沫适用于油锅、煤油炉、油灯和蜡烛等引起的初起火灾,也能对固体可燃物燃烧的火进行扑救。


化学教案-碱金属元素2


教学目标

1.使学生了解碱金属的物理性质、化学性质和原子结构,并能运用原子结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及其递变规律。

2.培养和发展学生的自学能力、观察能力、思维能力和创新能力。

3.培养学生的辩证唯物主义观点,对学生进行科学态度和科学方法的教育。

教学重点碱金属元素的性质,以及跟原子结构的关系。

教学难点科学方法模式的训练,碱金属的化学性质。

教学方法启发式教法。

教学用品

1.学生用品(两人一组):金属钾、滤纸、小刀、石棉网、酒精灯、铁架台(带铁圈)、火柴、镊子。

2.教师用品:除学生实验用品外,还需要蒸馏水、酚酞溶液、锥形瓶、玻璃片、投影仪、投影片。

教学过程

[提问]碱金属元素包括哪几种元素?

[板书]锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)。

[引入]这些元素之间存在着某种内在联系,这种内在联系是什么呢?下面我们将从它们的结构特征和性质等方面来进行探讨。由于钫是放射性元素,暂不讨论。

[板书]第三节碱金属元素

一、碱金属元素的原子结构和碱金属的性质

(一)碱金属元素的原子结构

[投影](表2-2碱金属元素的原子结构)

[讨论]分析表2-2中碱金属元素的原子结构,可发现什么规律?(前后四人为一组,展开讨论)

[板书](学生小结)

1.相同点:最外电子层上都只有1个电子。

2.递变规律:从锂到铯核电荷数增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。

[讲述]碱金属元素在原子结构上有一定的相似性及递变规律。我们知道,结构决定性质,因此,我们可以推测碱金属在性质上也存在相似性和递变规律。下面,我们先研究它们的物理性质,请同学们先阅读教材表2-1及相关内容,然后进行下列讨论。

[讨论]碱金属的主要物理性质有哪些相似性及送变规律?

[板书](二)碱金属的物理性质

[投影](学生小结)

碱金属的物理性质

1.相似性:(1)银白色(铯略带金色)(2)硬度小(3)密度小

(4)熔点低(5)导热、导电

2.递变规律:从锂到铯

(1)密度呈减小趋势(但钾反常)

(2)熔点、沸点逐渐降低

[讲述]一般地说,随着原子序数的增加,单质的密度增大。但从Na到K出现了“反常”现象,根据密度公式,Na到K的相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大所起的作用,因此,K的密度比Na的密度小。

通过上面的探讨可知,碱金属的主要物理性质跟结构一样存在着相似性及递变规律。那么在化学性质上是不是也存在着一定的相似性及递变规律呢?

[讨论]根据碱金属的原子结构,推测碱金属化学性质的相似性和递变规律。

[学生小结]碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子,因此,可以推测它们具有相似的化学性质,它们都与钠相似,都能与氧气等非金属以及水等起反应。但由于从锂到铯核电荷数增大,电子层数增多,所以它们在化学性质上也有一定的差异,也存在递变规律。

[板书](三)碱金属的化学性质

1.碱金属与非金属反应

[讲述]同学们的推测是否正确,还需要通过实验和事实进行论证。

[学生实验]用镊子取一小块钾,擦干表面煤油后,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。

[提问]观察到哪些现象?比较与钠在空气中燃烧的现象有什么差异?

(学生回答)钾熔化成小球,剧烈燃烧,钾比钠在空气中燃烧更剧烈。

[提问]从上述现象比较钠与钾失电子能力强弱和金属性。

(学生回答)钾比钠更易失去电子,金属性更强。

[讲述]钾燃烧后生成的是比过氧化钾更复杂的氧化物,由于大纲和教材不要求,我们就不讨论了,有兴趣的同学可以在课后查阅有关资料进行学习。下面我们观察钾与水是如何进行反应的。

[板书]2.碱金属与水的反应

[演示实验]教材[实验2-10]。

[提问]在上述实验中观察到什么实验现象?

(学生回答)钾块浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上迅速游动,发出嘶嘶声,溶液变红。

[提问]钾、钠分别与水反应,何者更剧烈?

(学生回答)钾更剧烈。

[提问]根据上述实验现象可得出什么结论?

(学生回答)钾密度比水的小,熔点较低,与水反应是放热反应,生成物一种是氢气,另一种是氢氧化钾。

[课堂练习]写出钾与水反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。

[提问]根据上述实验事实比较钾与钠的失电子能力和金属性强弱顺序。

(学生回答)钾比钠易失去电子,金属性更强。

[讨论]阅读教材中碱金属反应的有关内容,结合上述两个实验,总结碱金属性质的有关规律。

(学生小结):

①碱金属都能与氧气反应,从锂到铯反应越来越剧烈,生成物为氧化物(锂)、过氧化物(钠)、比过氧化物更复杂的氧化物(钾、铷、铯)。

②碱金属都能与水反应,生成氢氧化物和氢气。从锂到铯与水反应越来越剧烈。

③从锂到铯,碱金属随着核电荷数增多,原子半径增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。

[投影]碱金属的化学性质

相似性:1.都能与氧气等非金属反应

4Li+O22Li2O

2Na+SNa2S

2.都能与水反应,生成氢氧化物和氢气

3.均为强还原剂:M-e-==M+(M代表碱金属)

从锂到铯递变规律:

1.与氧气反应越来越剧烈。

2.与水反应越来越剧烈。

3.金属性逐渐增强。

[叙述]从上面的实验及大量事实证明,同学们前面根据原子结构所作的推论是合理的,也是正确的,今后我们在学习中要学会这种方法。由于碱金属的化学性质都非常活泼,因此,它们在自然界中都以化合态存在,碱金属的单质都由人工制得。实验室保存碱金属时,都要密封保存,如把K、Na保存在煤油中。

[投影]巩固练习

1.下列叙述正确的是()

(A)锂可以保存在煤油中

(B)钾在空气中燃烧生成过氧化钾

(C)从锂到铯其密度逐渐增大

(D)从锂到铯其熔、沸点逐渐降低

2.碱金属在与氧气、氯气以及水的反应中有什么共同点?

[小结]结构决定性质,性质反映结构

结构性质

作业教材习题三;习题五、2。


高三化学教案:《非金属及其化合物》教学设计


纵观近几年各省市高考试题,有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查。在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查。要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途,了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染,以及防止大气污染。预测2017年,硫酸、硝酸的化学性质,原料与能源的合理利用,生产过程中的综合经济效益问题是考察的重点。

非金属及其化合物的考查以C、Si、Cl、S、N等为基础,考查其单质、氧化物、氢化物、含氧酸等,具体考查重点如下:

1、Si的性质及用途,无机非金属材料的应用;

2、Cl及其化合物,Cl2单质的性质(强氧化性),相关实验的综合考查;

3、SO2的性质,浓硫酸的特性;

4、氮的氧化物、浓、稀HNO3的性质,相关反应产物的判断、化学方程式的书写等

5、氧化还原反应方程式的书写、配平、计算与非金属元素及化合物之间的结合。

6、以非金属元素为基础的综合实验问题、探究实验问题;

7、环境问题、化学工程工艺相关问题。

☆★考点一:碳、硅及其重要化合物

【例1】【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是

A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂

B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒

C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维

D.NH3易溶于水,可用作制冷剂

【答案】A

A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收

【答案】C

【解析】A.氯气具有强氧化性,能把溴离子氧化为单质溴,因此向苦卤中通入Cl2是为了提取溴,A正确;B.粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去,所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯,B正确;C.工业生产常选用来源更广泛、价格更便宜的石灰乳作为沉淀剂,用氢氧化钠不经济,C错误;D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,SO2具有还原性,能被溴氧化,因此再用SO2将其还原吸收,D正确,答案选C。

【考点定位】本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等,题目难度中等。

【名师点晴】本题从知识上考查物质的分离与提纯,考查了学生对知识了解、理解、掌握和分析、综合运用的情况。明确常见的化学实验基本操作以及常见物质的性质是答题的关键。

☆★考点三:硫及其重要化合物

【例3】【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是

溶液

现象

结论

A

含HCl、BaCl2的溶液

产生白色沉淀

SO2有还原性

B

H2S溶液

产生黄色沉淀

SO2有氧化性

C

酸性KMnO4溶液

紫色溶液褪色

SO2有漂白性

D

Na2SiO3溶液

产生胶状沉淀

酸性:H2SO3>H2SiO3

溶液

石蕊试液

加有酚酞的

NaOH溶液

酸性KMnO4

溶液

溴水

品红

溶液

氢硫酸

(H2S溶液)

现象

变红

褪色

褪色

褪色

褪色

生成浅黄色沉淀

性质

酸性氧化物

酸性氧化物

还原性

还原性

漂白性

氧化性

亚硝酸钠中的氮元素为+3价,与铵根离子中的氮元素-3价发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,故正确。故答案选B。

【考点定位】考查工业废水、废气的处理等知识。

【名师点睛】工业废气中的二氧化碳和二氧化硫都可以被过量的石灰乳吸收,而氮气、一氧化碳、一氧化氮不被吸收,从亚硝酸钠和铵根离子反应生成无污染的气体分析,无污染的气体为氮气,则说明一氧化氮被氢氧化钠吸收,因为存在NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O反应,所以要使气体中的一氧化氮被氢氧化钠吸收,应该通入空气,使部分一氧化氮变成二氧化氮,且不能过量。剩余的气体为一氧化碳,所以捕获的产物为一氧化碳。本题考查的是非金属及其化合物的性质。结合元素守恒和元素化合价的变化分析各物质的成分。

☆★考点五:非金属元素及化合物与基本反应原理结合

【例5】【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是( )

选项

实验操作

现象

结论

A

分别加热Na2CO3和NaHCO3固体

试管内壁都有水珠

两种物质均受热分解

B

向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水

生成白色沉淀

产物三溴苯酚不溶于水

C

向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液

加入淀粉后溶液变成蓝色

氧化性:Cl2>I2

D

向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液

加入H2O2后溶液变成血红色

Fe2+既有氧化性又有还原性

【答案】A

【解析】

试题分析:在氯水中存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。A.由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,正确;B.若加入稀硫酸,使溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误;C.加入氯化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;D.加入二氧化碳的水溶液,电离产生氢离子,使化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误。

【考点定位】考查氯水的性质。

【名师点睛】氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点,在新制的氯水中存在下列关系:Cl2+H2OH++Cl-+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-,氯水中存在三分子:H2O、Cl2、HClO,四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。所以,新制的氯水呈浅黄绿色,有刺激性气味,属于混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性(漂白性等)、弱酸性;④Cl-的性质等。特别注意的是氯气和水的反应为可逆反应、HClO存在电离平衡,分析氯水的性质时要结合反应条件及平衡移动原理。

3.【2016年高考上海卷】在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见右图)。下列说法错误的是( )

A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同

B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同

C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体

D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率

【答案】B

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)