三袋麥子教學(xué)設(shè)計(jì)
發(fā)表時(shí)間:2021-07-25高三化學(xué)教案:《學(xué)業(yè)水平合金》教學(xué)設(shè)計(jì)。
本文題目:高三化學(xué)教案:離子反應(yīng)教案
解讀與闡釋
考綱要求 權(quán)威解讀
1.了解電解質(zhì)的概念,了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念;了解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。
2.能正確書寫離子方程式,并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
3.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
4.了解常見離子的檢驗(yàn)方法。 常見的考查形式:①強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷;②離子方程式書寫及正誤判斷;③結(jié)合推斷題書寫離子方程式;④離子共存;⑤離子檢驗(yàn)與推斷。
梳理與整合
一、有關(guān)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念
導(dǎo)學(xué)誘思
有下列物質(zhì):①鋁、②硫化氫、③金剛石、④氫氧化鋁、⑤干冰、⑥液氯、⑦氯水、⑧氫氧化鈉固體、⑨碳酸氫鉀溶液、⑩硫酸鋇粉末、?液氨、?氨水、?醋酸、?乙醇。其中在常溫下能導(dǎo)電的是________;屬于非電解質(zhì)的是______;屬于電解質(zhì)的是__________;屬于弱電解質(zhì)的是________。
教材回歸
1.電解質(zhì)和非電解質(zhì)
在________或________下能導(dǎo)電的化合物,叫做電解質(zhì);在________和________下都不能導(dǎo)電的化合物,叫做非電解質(zhì)。
2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
溶于水后____電離的電解質(zhì)叫做強(qiáng)電解質(zhì),如氫氧化鈉固體、硫酸鋇粉末等;溶于水后____電離的電解質(zhì)叫做弱電解質(zhì),如硫化氫、醋酸、氫氧化鋁等。
①判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì)時(shí),要注意電解質(zhì)和非電解質(zhì)均是化合物,要特別注意金屬單質(zhì)的干擾。
②判斷電解質(zhì)的強(qiáng)、弱,除了用定義進(jìn)行判斷外,我們常用物質(zhì)分類的方法進(jìn)行判斷,如酸、堿、鹽都是電解質(zhì),非金屬氧化物及大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì),單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);強(qiáng)酸(如三大強(qiáng)酸H2SO4、HCl、HNO3)、強(qiáng)堿〔如四大強(qiáng)堿NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2〕和大多數(shù)鹽是強(qiáng)電解質(zhì),弱酸(如HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等)、弱堿(如NH3?H2O)、兩性氫氧化物〔如Al(OH)3〕是弱電解質(zhì)。
二、電離方程式的書寫
導(dǎo)學(xué)誘思
寫出下列物質(zhì)溶于水的電離方程式。
(1)HCl:________________________________________________________________________。
(2)H2S:________________________________________________________________________。
(3)Ca(OH)2:________________________________________________________________________。
(4)KClO3:________________________________________________________________________。
(5)NH4HCO3:________________________________________________________________________。
(6)NH4HSO4:________________________________________________________________________。
教材回歸
1.電離
電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下離解成____________的過程。
2.電離方程式的書寫
強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式中用“____”連接,弱電解質(zhì)及多元弱酸的酸式根的電離方程式中用“____”連接。
書寫電離方程式時(shí),首先要判斷電解質(zhì)的強(qiáng)弱,然后注意符號(hào)“===”“??”的應(yīng)用,多元弱酸的電離要分步寫,弱酸酸式鹽的電離要分步寫,強(qiáng)酸酸式鹽的電離寫一步即可,弱堿的電離只寫一步即可。
三、離子反應(yīng)
導(dǎo)學(xué)誘思
寫出下列反應(yīng)的離子方程式。
(1)Cl2通入水中:_________________________________________________。
(2)Na投入水中:__________________________________________________。
(3)FeCl2溶液中通入Cl2:________________________________________________。
(4)FeCl3溶液中加入銅粉:________________________________________________。
(5)金屬鋁溶于NaOH溶液中:_________________________________________________。
(6)大理石與醋酸反應(yīng):__________________________________________________。
(7)用NaOH溶液吸收少量CO2:________________________________________________。
(8)用NaOH溶液吸收大量CO2:________________________________________________。
(9)少量KHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng):____________________________________
________________________________________________________________________。
(10)向NaHCO3溶液中加入過量Ba(OH)2溶液:_____________________________
________________________________________________________________________。
(11)向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:_________________________________
________________________________________________________________________。
教材回歸
1.概念
離子反應(yīng)通常是指在溶液中有____參加的反應(yīng)。
2.條件
(1)復(fù)分解型
①生成____(如CaCO3、BaSO4等)。
②生成______物質(zhì)(如H2O、弱酸、弱堿等)。
③生成____(如NH3、H2S、CO2等)。
(2)氧化還原型
由于發(fā)生________反應(yīng)而使反應(yīng)物的離子濃度減小,這類反應(yīng)能否發(fā)生取決于有關(guān)離子的氧化性、還原性強(qiáng)弱。
3.離子方程式的概念
用__________________來表示反應(yīng)的式子。
4.離子方程式的意義
不僅可以表示一定物質(zhì)間的某個(gè)反應(yīng),而且還可以表示____________,并揭示了這類化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),如HCl、HNO3、H2SO4分別與NaOH、KOH溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為__________________。
5.書寫步驟(以NH4Cl稀溶液與NaOH反應(yīng)為例)
我們在書寫離子方程式時(shí),一般不要用上述步驟書寫,而是要抓住離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì),直接書寫出離子反應(yīng)方程式,如CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式書寫步驟:①首先分析溶液中的離子有Cu2+、SO2-4、Ba2+、2OH-;②然后分析哪些離子相互結(jié)合,Cu2+與OH-反應(yīng)生成Cu(OH)2、SO2-4與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4;最后根據(jù)離子的個(gè)數(shù)比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液與NaOH反應(yīng)實(shí)質(zhì)是HCO-3與OH-反應(yīng)生成更難電離的H2O,同時(shí)生成的CO2-3再與Ca2+結(jié)合生成難電離的CaCO3沉淀,這樣我們就可以根據(jù)三種離子的個(gè)數(shù)比寫出與量有關(guān)的離子方程式。
理解與深化
一、有關(guān)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念
1.判斷電解質(zhì)注意點(diǎn)
電解質(zhì)與非電解質(zhì)的相同點(diǎn)是研究的對象都是化合物,二者的主要不同是在溶于水或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電。要注意:
(1)電解質(zhì)不一定導(dǎo)電,如固態(tài)NaCl、液態(tài)HCl等;導(dǎo)電物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如鐵、鋁等金屬單質(zhì)。
(2)非電解質(zhì)不導(dǎo)電,但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì),如金剛石、單質(zhì)硫等一些非金屬單質(zhì)。
(3)電解質(zhì)必須是化合物本身電離出的離子導(dǎo)電,否則不屬于電解質(zhì)。如:CO2、 NH3、Cl2等物質(zhì)的水溶液雖能導(dǎo)電,但它們并不是電解質(zhì),因?yàn)樗鼈兪桥c水反應(yīng)后生成了電解質(zhì),才使溶液導(dǎo)電的。
2.判斷電解質(zhì)強(qiáng)、弱的注意點(diǎn)
(1)電解質(zhì)的強(qiáng)弱是由物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的,與任何外界因素?zé)o關(guān)。
(2)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解性無關(guān)。某些鹽如BaSO4等雖難溶于水,但溶于水的部分卻是完全電離的,所以它們是強(qiáng)電解質(zhì);相反,能溶于水的未必都是強(qiáng)電解質(zhì),如CH3COOH、NH3?H2O等雖然能溶于水,但溶解時(shí)只有部分電離,故這些是弱電解質(zhì)。
(3)電解質(zhì)溶液之所以導(dǎo)電,是由于溶液中有自由移動(dòng)的離子存在。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的大小,決定于溶液中自由移動(dòng)的離子的濃度和離子的電荷數(shù),和電解質(zhì)的強(qiáng)弱沒有必然聯(lián)系,如1 mol?L-1的醋酸溶液的導(dǎo)電能力就大于0.000 01 mol?L-1的鹽酸,所以說鹽酸的導(dǎo)電能力一定大于醋酸是錯(cuò)誤的。
【例1】 (2011?浙江嘉興一中月考)下列說法正確的是()。
A.NaCl晶體中含有Na+、Cl-,所以NaCl晶體能導(dǎo)電
B.CO2溶于水能導(dǎo)電,所以CO2是電解質(zhì)
C.BaSO4難溶于水,故將BaSO4放入水中存在電離平衡
D.Cl2的水溶液能夠?qū)щ?,但Cl2既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)
二、離子方程式的書寫
1.離子方程式的書寫關(guān)鍵點(diǎn)
書寫離子方程式的關(guān)鍵是依據(jù)客觀事實(shí),抓住兩易、三等、兩查。
兩易:即易溶、易電離的物質(zhì)(可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)可溶性鹽)以實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)表示,非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶物、氣體等用化學(xué)式表示。
三等:即三個(gè)守恒,(1)必須遵循質(zhì)量守恒原理(即反應(yīng)前后原子種類及個(gè)數(shù)應(yīng)相等);(2)必須遵循電荷守恒原理(即反應(yīng)前后陰陽離子所帶的電荷總數(shù)應(yīng)相等);(3)必須遵循電子得失守恒原理(適用于氧化還原反應(yīng)的離子方程式)。
兩查:檢查各項(xiàng)是否都有公約數(shù),寫成最簡的化學(xué)計(jì)量數(shù),是否漏寫必要的反應(yīng)條件。
2.書寫離子方程式的注意點(diǎn)
(1)對于微溶物的處理有三種情況
①在生成物中有微溶物析出時(shí),微溶物用化學(xué)式表示。
如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:
2Ag++SO2-4===Ag2SO4↓。
②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液),應(yīng)寫成離子的形式。
如CO2氣體通入澄清的石灰水中:
CO2+Ca2++2OH- ===CaCO3↓+H2O。
③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時(shí),應(yīng)寫成化學(xué)式。
如在石灰乳中加入Na2CO3溶液,因?yàn)槭胰橹写蟛糠值腃a(OH)2未溶解,以未電離的Ca(OH)2為主,所以應(yīng)寫成化學(xué)式:
Ca(OH)2+CO2-3===CaCO3+2OH-。
(2)有NH3參加或生成的反應(yīng)
氨水作為反應(yīng)物寫成NH3?H2O或NH3;作為生成物,若有加熱條件或濃度很大時(shí),應(yīng)寫NH3↑。
(3)固體與固體間的反應(yīng)不能寫離子方程式,如NH4Cl和熟石灰反應(yīng)制取NH3。濃硫酸參加反應(yīng)時(shí)不寫成離子,如Cu與濃硫酸反應(yīng);而濃硝酸、濃鹽酸則可寫成離子,如Cu與濃硝酸反應(yīng),可寫成:
Cu+4H++2NO-3===Cu2++2NO2↑+2H2O。
MnO2與濃鹽酸共熱可寫成:
MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2↑+2H2O。
即未處于自由移動(dòng)離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式。
(4)多元弱酸的酸式酸根離子,在離子方程式中不能拆開寫。如HCO-3不能拆寫成H++CO2-3。注意HSO-4在溶液中寫成離子形式H++SO2-4。
口訣:“弱”的不拆開,“強(qiáng)”的全拆開。
(5)注意與量有關(guān)的離子方程式書寫技巧
①生成的產(chǎn)物可與過量的物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)的離子反應(yīng)。
NaOH與AlCl3溶液(足量或不足量),Ba(OH)2溶液通入CO2(少量或過量),有關(guān)的離子方程式都有區(qū)別。
這類離子反應(yīng),只需注意題給的條件,判斷產(chǎn)物是否與過量物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng),以便確定產(chǎn)物形式。
②酸式鹽與量有關(guān)的離子反應(yīng)。
如向NaHSO4溶液加入過量的Ba(OH)2,因?yàn)锽a(OH)2過量,NaHSO4溶液中的H+和SO2-4均參加反應(yīng),所以參加反應(yīng)的H+和SO2-4與原溶液中的H+和SO2-4相等,即在離子反應(yīng)方程式中H+和SO2-4物質(zhì)的量之比為1∶1,離子反應(yīng)方程式如下:H++SO2-4+OH-+Ba2+===BaSO4↓+H2O。
向NaHSO4溶液加入少量的Ba(OH)2,應(yīng)以量少的為主,即Ba2+與OH-物質(zhì)的量之比為1∶2,離子反應(yīng)方程式如下:Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O。
這類離子反應(yīng),只需注意量不足的物質(zhì)與參加反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比一定要與它的化學(xué)式相符合,過量的物質(zhì)不需考慮。
③較特殊且與量有關(guān)的離子反應(yīng),這類離子反應(yīng)要求量與其他因素應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。
如Mg(HCO3)2溶液與過量NaOH反應(yīng),不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定;明礬與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng),不可忽視Al(OH)3的兩性;NH4HSO4溶液與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng),不可忽視NH3?H2O也是弱電解質(zhì);新制氯水與少量FeBr2溶液反應(yīng),不可忽視Fe2+、Br-都能被氯氣氧化等。
④混合順序不同,離子反應(yīng)不同,這類離子反應(yīng)應(yīng)注意各物質(zhì)量的變化。如:NaOH溶液與AlCl3溶液、Na2CO3溶液與鹽酸、氯水與FeBr2等。
【例2】 A和B均為鈉鹽的水溶液,A呈中性,B呈堿性并具有氧化性。下列為相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象,看后請完成下列問題。
(1)寫出A、B和C的化學(xué)式:A________,B________,C________。
(2)依次寫出A→D,D→E(E中含有某+5價(jià)元素的含氧酸根)的離子方程式:________________________________________________________________________。
(3)寫出將SO2氣體通入K的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________。
(4)寫出F→K的離子方程式:________________________________________________。
三、離子方程式正誤判斷
綜觀近幾年高考試題,“離子方程式的正誤判斷”題型的再現(xiàn)率很高,而且這類試題的失分率居高不下。這類試題的失分率雖很高,但所考查的知識(shí)點(diǎn)并不是漫無邊際的,做這類試題要從以下10個(gè)方面檢查:
1.檢查反應(yīng)是否符合客觀事實(shí),錯(cuò)寫反應(yīng)產(chǎn)物。
2.檢查是否混淆化學(xué)式和離子的書寫形式。
3.檢查是否符合電荷守恒或原子守恒。
4.檢查是否符合氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒。
5.檢查是否有隱含條件。
6.檢查是否漏寫部分離子反應(yīng)。
7.檢查是否錯(cuò)寫反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比關(guān)系。
8.檢查“===”“??”“↑”“↓”運(yùn)用是否得當(dāng)。
9.檢查物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
10.檢查是否忽視了題設(shè)條件及要求。題設(shè)中常見條件如“過量”“少量”“等物質(zhì)的量”“適量”“任意量”以及滴加順序等對反應(yīng)方程式或產(chǎn)物的影響。
【例3】 (改編組合)下列反應(yīng)的離子方程式正確的是__________。
①(2010?北京理綜)鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO↑+4H2O
②(2010?浙江理綜)氧化鋁溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O
③(2010?海南高考)醋酸鈉水溶液中通入足量CO2:2CH3COO-+CO2+H2O===2CH3COOH+CO2-3
④鋁溶于稀硝酸:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
⑤過量鐵與稀硝酸反應(yīng):3Fe+8H++2NO-3===3Fe2++2NO↑+4H2O
⑥鐵與稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
⑦(2010?天津理綜)用濃鹽酸酸化的KMnO4溶液與H2O2反應(yīng),證明H2O2具有還原性:2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。
⑧(2010?海南高考)碳酸鋅溶于稀硝酸中:CO2-3+2H+===H2O+CO2↑
⑨(2010?浙江理綜)氯化鎂溶液與氨水反應(yīng):Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
⑩(2010?天津理綜)將氯氣溶于水制備次氯酸:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
?NH3通入醋酸溶液中:CH3COOH+NH3===CH3COONH4
?(2010?海南高考)金屬鋁溶于稀硫酸中:Al+2H+===Al3++H2↑
?(2010?海南高考)少量Cl2通入KI溶液中:Cl2+2I-===2Cl-+I2
?(2010?天津理綜)用FeCl3溶液腐蝕銅線路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
?(2010?天津理綜)Na2O2與H2O反應(yīng)制備O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
?NaNO2溶液中加入KMnO4酸性溶液:2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O
?向氯化亞鐵溶液中通入過量氯氣:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
?Fe(NO3)3溶液中加入過量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
?向Na2S2O3溶液中通入足量氯氣:S2O2-3+2Cl2+3H2O===2SO2-3+4Cl-+6H+
?(2009?江蘇化學(xué))在強(qiáng)堿溶液中次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+
○21Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng):Ba2++SO2-4===BaSO4↓
○22(2009?寧夏、遼寧理綜)氫氧化鈣溶液與碳酸氫鎂溶液反應(yīng):Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3↓+H2O
○23少量Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng):Ba2++OH-+H++SO2-4===BaSO4↓+H2O
○24Na2S水解:S2-+2H2O===H2S↑+2OH-
○25實(shí)驗(yàn)室中用NH4Cl與消石灰混合加熱制取NH3:NH+4+OH-=====△NH3↑+H2O
○26過量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+2OH-===SO2-3+H2O
○27溴化亞鐵溶液中通入過量氯氣:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
○28碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng):HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
○29碳酸氫鈉溶液與足量石灰水反應(yīng):2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO2-3
○30等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應(yīng):Ba2++2OH-+H++NH+4+SO2-4===BaSO4↓+NH3?H2O+H2O
四、解答離子共存“一”“二”“三”“四”
1.一色:即溶液顏色
若限制溶液為無色,則Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO-4等有色離子均不能存在。
2.二性:即溶液的酸、堿性
(1)強(qiáng)酸性溶液:①題干中限制溶液呈酸性的方式有多種,如:pH=1、pH試紙變紅、石蕊試液變紅。②在強(qiáng)酸性溶液中,OH-及弱酸根陰離子(如CO2-3、SO2-3、ClO-、AlO-2、CH3COO-等)均不能大量共存。
(2)強(qiáng)堿性溶液:①題干中限制溶液呈堿性的方式有多種,如:pH=14、pH試紙變藍(lán)、紫色石蕊試液變藍(lán)。②在強(qiáng)堿性溶液中,H+及弱堿陽離子(如NH+4、Fe3+、Al3+等)均不能大量共存。
(3)可能是強(qiáng)酸性溶液也可能是強(qiáng)堿性溶液:①與Al反應(yīng)生成H2。②常溫下由水電離出的c(H+)或c(OH-)為10-10 mol?L-1。
3.三特殊:即三種特別注意的情況
(1)“NO-3+H+”組合具有強(qiáng)氧化性。
(2)NH+4與CH3COO-、CO2-3、HCO-3等離子均能水解且水解相互促進(jìn),但總的水解程度較小,且氨氣極易溶于水,它們在溶液中能大量共存。
(3)AlO-2與HCO-3水解均顯堿性,但在溶液中也不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。
4.四反應(yīng):指離子間通常發(fā)生的四種反應(yīng)類型
(1)復(fù)分解反應(yīng),如H+與SiO2-3、OH-與Mg2+、H+與CO2-3、OH-與NH+4等。
(2)相互促進(jìn)的水解反應(yīng),如Fe3+、Al3+與CO2-3、HCO-3、AlO-2等。
(3)氧化還原反應(yīng),如MnO-4、ClO-、NO-3(H+)與SO2-3、Fe2+、S2-、I-等。
(4)絡(luò)合反應(yīng),如Fe3+與SCN-。
【例4】 (改編組合)下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是______。
①無色溶液中:K+、Na+、MnO-4、SO2-4
②(2010?上海高考)甲基橙呈黃色的溶液中:I-、Cl-、NO-3、Na+
③(2010?上海高考)石蕊呈藍(lán)色的溶液中:Na+、AlO-2、NO-3、HCO-3
④(2010?江蘇化學(xué))pH=1的溶液中:Fe2+、NO-3、SO2-4、Na+
⑤(2010?福建理綜)在pH=0的溶液中,Na+、NO-3、SO2-3、K+可以常量共存
⑥(2010?福建理綜)在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO-3、Na+可以常量共存
⑦(2010?上海高考)含大量OH-的溶液中:CO2-3、Cl-、F-、K+
⑧(2010?江蘇化學(xué))c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH+4、Al3+、NO-3、Cl-
⑨加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO-3、SO2-4、NH+4
⑩由水電離出的c(OH-)=10-14mol?L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO-3
?(2010?江蘇化學(xué))c(Fe3+)=0.1 mol?L-1的溶液中:K+、ClO-、SO2-4、SCN-
?(2010?上海高考)含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO-3、ClO-
解答離子共存的題目時(shí),首先看題目中的附加條件,解答此類問題的步驟為“一看前置條件,二看相互反應(yīng)”。①如果告知是無色溶液,應(yīng)在各待選項(xiàng)中排除具有顏色的離子組;②如果無法直接排除,則把限制條件分別添加到各選項(xiàng)中,防止遺漏,如?項(xiàng)就變成K+、ClO-、SO2-4、SCN-、Fe3+。
對點(diǎn)訓(xùn)練(2010?廣東理綜)能在溶液中大量共存的一組離子是()。
A.NH+4、Ag+、PO3-4、Cl-
B.Fe3+、H+、I-、HCO-3
C.K+、Na+、NO-3、MnO-4
D.Al3+、Mg2+、SO2-4、CO2-3
實(shí)驗(yàn)與探究
離子反應(yīng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究
1.離子的推斷、鑒別與檢驗(yàn)
(1)常見陽離子
①NH+4、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+均可用NaOH溶液檢驗(yàn)。
②Ag+用Cl-,Ba2+用SO2-4,并加入稀硝酸檢驗(yàn)。
(2)陰離子
①SO2-3、CO2-3用Ba2+、Ca2+和稀鹽酸鑒別。
②I-、Br-用氧化還原反應(yīng)鑒別或用硝酸酸化的AgNO3溶液。
2.物質(zhì)的分離提純
利用離子間的相互反應(yīng)生成沉淀、氣體等分離提純物質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)典例
(2010?浙江理綜)某鈉鹽溶液中可能含有NO-2、SO2-4、SO2-3、CO2-3、Cl-、I-等陰離子。
某同學(xué)取5份此溶液樣品,分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用pH計(jì)測得溶液的pH大于7
②加入鹽酸,產(chǎn)生有色刺激性氣體
③加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,且放出有色刺激性氣體
④加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體,將氣體通入品紅溶液,溶液不褪色
⑤加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再滴加KSCN溶液,顯紅色
該同學(xué)最終確定在上述六種離子中僅含NO-2、CO2-3、Cl-三種陰離子。
請分析,該同學(xué)只需要完成上述哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn),即可得出此結(jié)論()。
A.①②④⑤ B.③④ C.③④⑤ D.②③⑤
答案與解析
梳理與整合
一、
導(dǎo)學(xué)誘思
①⑦⑨? ⑤???、冖堍啖??、冖?
教材回歸
1.水溶液中 熔融狀態(tài) 水溶液中 熔融狀態(tài)
2.完全 部分
二、
導(dǎo)學(xué)誘思
(1)HCl===H++Cl-
(2)H2S H++HS-,HS-??H++S2-
(3)Ca(OH)2===Ca2++2OH-
(4)KClO3===K++ClO-3
(5)NH4HCO3===NH+4+HCO-3,HCO-3 H++CO2-3
(6)NH4HSO4===NH+4+H++SO2-4
教材回歸
1.自由移動(dòng)離子
2.===
三、
導(dǎo)學(xué)誘思
(1)Cl2+H2O H++Cl-+HClO
(2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
(3)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(5)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑
(6)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-
(7)2OH-+CO2===CO2-3+H2O
(8)OH-+CO2===HCO-3
(9)Ba2++H++OH-+SO2-4===BaSO4↓+H2O
(10)Ba2++HCO-3+OH-===BaCO3↓+H2O
(11)Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3↓+H2O
教材回歸
1.離子
2.(1)①沉淀 ②難電離?、蹥怏w
(2)氧化還原
3.實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)
4.一類化學(xué)反應(yīng) H++OH-===H2O
5.NH4Cl+NaOH===NH3?H2O+NaCl NH+4+Cl-+Na++OH-===NH3?H2O+Cl-+Na+ NH+4+OH-===NH3?H2O 質(zhì)量 電荷
理解與深化
【例1】D 解析:A項(xiàng)中NaCl晶體中含有Na+、Cl-,但不能自由移動(dòng),所以NaCl晶體不能導(dǎo)電;CO2溶于水能導(dǎo)電是由于CO2與水反應(yīng)生成的H2CO3電離出離子而導(dǎo)電,CO2是非電解質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò);由于BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì),不存在電離平衡,C項(xiàng)錯(cuò);Cl2是單質(zhì),所以D正確。
【例2】答案:(1)NaI NaClO AgI
(2)2I-+ClO-+H2 O===I2+Cl-+2OH-
I2+5ClO-+2OH-===2IO-3+5Cl-+H2O
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO2-4+4H+
(4)Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
解析:由D在CCl4中呈紫色可知D為I2,C是難溶于HNO3的黃色沉淀,可確定A為NaI,C為AgI;黃綠色氣體F是Cl2;F和NaOH溶液反應(yīng)生成鈉鹽B,根據(jù)B呈堿性并具有氧化性,可知B為NaClO;NaClO具有強(qiáng)氧化性,能氧化NaI,少量NaClO將NaI氧化成I2,進(jìn)一步反應(yīng)生成NaIO3,其中I 為+5價(jià),Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,F(xiàn)eCl3又能氧化SO2生成SO2-4。
【例3】答案:②⑤???
解析:鐵溶于稀硝酸,溶液變黃,應(yīng)該生成Fe3+,①錯(cuò)誤;醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸,③錯(cuò)誤;活潑金屬與稀硝酸反應(yīng)不生成H2,④錯(cuò)誤;⑤鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe3+和NO,F(xiàn)e3+又和過量的Fe反應(yīng)最終生成Fe2+,正確;鐵與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+,⑥錯(cuò)誤;鹽酸與高錳酸鉀溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng),⑦錯(cuò)誤;碳酸鋅不溶于水,⑧錯(cuò)誤;氨水是弱堿,⑨錯(cuò)誤;⑩HClO是弱酸,應(yīng)寫化學(xué)式,錯(cuò)誤;CH3COONH4是強(qiáng)電解質(zhì), 錯(cuò)誤; 電荷不守恒,錯(cuò)誤; 氧原子不守恒,錯(cuò)誤; 符合客觀事實(shí)、質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒,正確; 不符合得失電子守恒及電荷守恒,錯(cuò)誤; HI提供H+使溶液呈酸性,NO-3與H+結(jié)合具有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)e2+不能大量存在,錯(cuò)誤;氯氣具有強(qiáng)氧化性,SO2-3被氧化成SO2-4, 錯(cuò)誤; 因?yàn)槿芤撼蕪?qiáng)堿性,所以一定不會(huì)生成H+,錯(cuò)誤; 只注意了Ba2+與SO2-4反應(yīng),而漏掉了H+與OH-的反應(yīng),錯(cuò)誤; 漏掉了Mg2+與OH-的反應(yīng),錯(cuò)誤; 應(yīng)寫成Ba2++2OH-+2H++SO2-4===BaSO4↓+2H2O,錯(cuò)誤; S2-的水解極其微弱,且是分步進(jìn)行的,不能有H2S氣體逸出; 此反應(yīng)不是在水溶液中進(jìn)行的,不能寫成離子方程式,只能寫化學(xué)方程式,錯(cuò)誤; 過量的SO2應(yīng)生成HSO-3,錯(cuò)誤; 過量的氯氣可以把FeBr2中的Fe2+、Br-全部氧化,所以參加反應(yīng)的Fe2+與Br-的物質(zhì)的量之比為1∶2,正確; 反應(yīng)中的Ca(OH)2少量,所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶2,錯(cuò)誤; 反應(yīng)中HCO-3量少,所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶1,錯(cuò)誤(此類題最好用離子共存來判斷;因?yàn)槭宜^量即Ca2+過量,所以生成物中一定無CO2-3); 等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4溶液反應(yīng),1 mol Ba2+正好消耗1 mol SO2-4,2 mol OH-正好與1 mol H+及1 mol NH+4反應(yīng),正確。
【例4】答案:⑦⑧
解析:①M(fèi)nO-4有顏色,錯(cuò)誤;②甲基橙的變色范圍為3.1~4.4,顯黃色時(shí),pH>4.4,可能為酸性溶液,在酸性溶液中I-和NO-3發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;③HCO-3和AlO-2、OH-均反應(yīng),錯(cuò)誤;④在酸性溶液中Fe2+和NO-3反應(yīng),錯(cuò)誤;⑤SO2-3與H+反應(yīng),在酸性溶液中SO2-3和NO-3發(fā)生氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;⑥HCO-3與OH-反應(yīng),錯(cuò)誤;⑧溶液顯酸性,且無強(qiáng)還原劑,正確;⑨⑩溶液可能為強(qiáng)酸性,也可能為強(qiáng)堿性,H+與HCO-3反應(yīng),OH-與HCO-3、NH+4均反應(yīng),一定不能大量共存,錯(cuò)誤; Fe3+與SCN-反應(yīng),錯(cuò)誤; Al3+水解顯酸性,ClO-水解顯堿性,所以不能大量共存,錯(cuò)誤。
對點(diǎn)訓(xùn)練 C 解析:本題考查離子共存。Ag+與PO3-4、Cl-生成沉淀而不能大量共存,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe3+有氧化性,能將I-氧化為I2,故二者不能大量共存,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;Al3+與CO2-3易發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能大量共存,Mg2+與CO2-3也會(huì)形成沉淀,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)與探究
B 解析:由④中的現(xiàn)象可推知該鈉鹽溶液中含有CO2-3,無SO2-3,再由③中的現(xiàn)象可知含有Cl-和NO-2,故選③④,B正確。
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高三化學(xué)教案:《合金復(fù)習(xí)教案》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,下面是小編整理的“高三化學(xué)教案:《合金復(fù)習(xí)教案》教學(xué)設(shè)計(jì)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
【課前自主復(fù)習(xí)】
1.合金是由 或 熔合而成的具有的物質(zhì)。
2.合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的 、 或 。如合金的硬度 ,多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬 。
3.鐵合金根據(jù)含碳量不同分為 和 。其中生鐵含碳量為 ,
鋼(用量最大)的含碳量為 。生鐵硬度 ,抗壓,性 ,可以鑄造成型,鋼有良好的 ,機(jī)械性能 。鋼一般分為 和 。據(jù) 不同,碳素鋼可分為 、 、 。不銹鋼是最常見的一種 ,它的合金元素主要是 和 。不銹鋼在大氣中比較 ,不容易 ,具有很強(qiáng)的 。
4. 是地殼中含量最多的金屬元素,純鋁的硬度和強(qiáng)度 ,不適于制造機(jī)器零件,但鋁合金中硬鋁 、 、 ,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料。
5.常見的銅合金有 ( Cu-Zn合金) 和 (Cu-Sn合金,我國使用最早的合金) 。
【考綱點(diǎn)撥】
1. 認(rèn)識(shí)金屬與合金在性能上的主要差異(B)。
2. 知道生活中常見合金的組成(A)。
【自主研究例題】
1.下列物質(zhì)中,不屬于合金的是( )
A.硬鋁 B.黃銅 C.鋼鐵 D.水銀
2.制造焊錫時(shí),把鉛加入錫的重要原因是( )
A.增加強(qiáng)度 B.降低熔點(diǎn) C.增加硬度 D.增強(qiáng)抗腐蝕能力
3.下列說法正確的是( )
A.純鐵的熔點(diǎn)比生鐵的熔點(diǎn)低
B.純鐵的硬度比生鐵的硬度小
C.鋼可分為碳素鋼、合金鋼和不銹鋼三大類
D.將生鐵煉成鋼就是將生鐵中的雜質(zhì)碳除去
4.下列說法正確的是( )
A.不銹鋼不管何時(shí)何地永不生銹
B.鋁是較活潑的金屬,因此,硬鋁的缺點(diǎn)之一是抗腐蝕能力差
C.我國早在商代就已經(jīng)制造和使用青銅器了
D.24K的金首飾就是100%的純金
5.鎂鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料,主要用于制作窗框、防護(hù)欄等。下列與鎂鋁合金的上述用途無關(guān)的是( )
A.不易生銹 B.導(dǎo)電性好 C.密度小 D.強(qiáng)度高
教師點(diǎn)評:
我思我疑:
【小高考鏈接】
【例1】最近,科學(xué)家冶煉出了純度高達(dá)99、9999%的鐵,你估計(jì)它不會(huì)具有的性質(zhì)是( )
A.硬度比生鐵高 B.在潮濕的空氣中放置不易銹
C.與4mol/L鹽酸的反應(yīng)生成氫氣 D.在冷的濃H2SO4溶液中可鈍化
【例2】由于鋁制品對大腦發(fā)育有不良影響,廚具中鋁制品已逐步被不銹鋼代替,不銹鋼的組成是 ( )
A.含鐵、鋅、銅的合金 B.含鐵、鎂、鋁的合金
C.含鐵、鉻、鎳的合金 D.普通鋼表面鍍鎳
【例3】鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實(shí)際的是( )
A.用來做保險(xiǎn)絲 B.用于制造航天飛機(jī)
C.用來制造人造骨 D.用于制造汽車、船舶
【例4】下列有關(guān)純鐵的描述正確的是( )
A.熔點(diǎn)比生鐵低
B.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快
C.在潮濕的空氣中比生鐵容易生銹
D.在冷的濃硫酸中可鈍化
【歸納與思考】
【自主檢測】
1.下列物質(zhì)中,不屬于合金的是( )
A .硬鋁 B.黃銅 C .鋼鐵 D.金箔
2.鐵是一種應(yīng)用廣泛的金屬。下列有關(guān)鐵的說法錯(cuò)誤的是( )
A.鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵與氫氣
B.常溫下,鐵在濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化
C.鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵
D.鐵是一種銀白色金屬
3.2000年5月,保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多萬港幣購回在火燒圓明園時(shí)流失的國寶:銅鑄的牛首、猴首和虎首。普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠,其主要成分是 。這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝不生銹,下列對其原因的分析,最可能的是( )
A.它們的表面都電鍍上一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動(dòng)性比氫小,因此不易被氧化
D.它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金
4.某鐵合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示:
熔點(diǎn)(℃) 密度
(g /cm3) 硬度
(金剛石為10) 導(dǎo)電性
(銀為100)
某鐵合金 2500 3.00 7.4 2.3
鐵 1535 7.86 4.5 17
又知該鐵合金耐腐蝕,強(qiáng)度大.從以上性能看,該鐵合金不適合用作()
A.導(dǎo)線 B.門窗框 C.爐具 D.飛機(jī)外殼
高三化學(xué)教案:《電化學(xué)教案》教學(xué)設(shè)計(jì)
【考點(diǎn)分析】
考綱要求
正確區(qū)別原電池、電解池、電鍍池的不同,掌握原電池、電解規(guī)律的應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算的方法技巧
知識(shí)結(jié)構(gòu)
原電池 電解池
實(shí) 質(zhì) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置
主要類別 干電池、蓄電池、高能電池,燃料電池
舉 例 電鍍、精煉銅
【重難點(diǎn)解析】
一、原電池正負(fù)極的確定及電極反應(yīng)式的寫法
1.確定正負(fù)極應(yīng)遵循:
(1)一般是較活潑的金屬充當(dāng)負(fù)極,較不活潑的金屬或非金屬或金屬氧化物作正極。說明:正負(fù)極的確定還與所用的電解質(zhì)溶液有關(guān),如 Mg—Al —HCl溶液構(gòu)成的原電池中, Mg為負(fù)極,Al為正極; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,則Mg為正極,Al為負(fù)極。
(2) 根據(jù)電子流向或電流方向確定:電子流出的一極或電流流入的一極為負(fù)極;
(3)根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的移動(dòng)方向確定:在內(nèi)電路中陰離子移向的電極為負(fù)極,陽離子移向的電極為正極。
(4)根據(jù)原電池反應(yīng)式確定: 失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(還原劑中元素化合價(jià)升高)的一極為負(fù)極。此外還可以借助氧化反應(yīng)過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象(如電極溶解、減重,電極周邊溶液或指示劑的變化等)來判斷。
2.書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意:
第一、活性電極:負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);正極上,①電解質(zhì)溶液中的陽離子與活性電極直接反應(yīng)時(shí),陽離子(或氧化性強(qiáng)的離子)得到電子;②電解質(zhì)溶液中的陽離子與活性電極不反應(yīng)時(shí),溶解在溶液中的O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
第二、兩個(gè)電極得失電子總數(shù)守恒。
第三、注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng),若反應(yīng),一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并寫。
二、電解池陰、陽極的判斷
根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷
陰極:與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時(shí), 溶液中氧化能力強(qiáng)的陽離子首先在陰極上得到電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。
陽極:與直流電源的正極直接連接的電極。
①若是惰性電極(Pt、Au、C、Ti),在該極上,溶液中還原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化;
②若是活性電極,電極材料參與反應(yīng),自身失去電子被氧化而溶入溶液中。
三、電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷
1.陽極產(chǎn)物判斷
首先看電極,如果是活性電極(金屬活動(dòng)順序表Ag以前),則電極材料失電子,電極被溶解,溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨),則要再看溶液中的離子的失電子能力,此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序判斷。
陰離子放電順序:S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
2.陰極產(chǎn)物的判斷
直接根據(jù)陽離子得電子能力進(jìn)行判斷,陽離子放電順序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3.電鍍條件,由于陽極不斷溶解,電鍍液中陽離子保持較高的濃度,故在此條件下Zn2+先于H+放電。
四、原電池、電解池、電鍍池之比較
原電池 電解池 電鍍池
定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 應(yīng)用電解的原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置
形成條件 活動(dòng)性不同的兩電極(連接)
電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))
形成閉合回路 兩電極接直流電源
兩電極插入電解質(zhì)溶液
形成閉合回路 鍍層金屬接電源的正極;待鍍金屬接電源的負(fù)極
電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度不變)
電極名稱 負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失電子
正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子或者O2得電子 陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子,或電極金屬失電子
陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子 陽極:電極金屬失電子
陰極:電鍍液中鍍層金屬的陽離子得電子(在電鍍控制的條件下,水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電)
電子的流向 負(fù)極導(dǎo)線→正極 電源負(fù)極導(dǎo)線→陰極
電源正極導(dǎo)線→陽極 同電解池
(1)同一原電池的正負(fù)極的電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。
(2)同一電解池的陽極、陰極電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等。
(3)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。上述三種情況下,在寫電極反應(yīng)式時(shí)得失電子數(shù)相等;在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí),應(yīng)按得失電子數(shù)相等計(jì)算。
五、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時(shí)的總結(jié)
類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 電解質(zhì)溶液類別 實(shí)例 電解對象 電解質(zhì)濃度 PH 電解質(zhì)溶液復(fù)原
電解水型 陰極:
4H++4e—=2H2↑
陽極:4OH—-4e =O2↑—+2H2O 強(qiáng)堿 NaOH 水 增大 增大 加水
含氧酸 H2SO4 水 增大 減小 加水
活潑金屬的含氧酸鹽 Na2SO4 水 增大 不變 加水
分解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電 無氧酸(除 HF外)、 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 加氯化氫
不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) CuCl2 電解質(zhì) 減小 減小 加氯化銅
放氫生堿型 陰:水放H2生堿
陽:電解質(zhì)陰離子放電 活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) NaCl 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 加氯化氫
放氧生酸型 陰:電解質(zhì)陽離子放電
陽:水放O2生酸 不活潑金屬的含氧酸鹽 CuSO4 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 減小 加氧化銅
六、書寫燃料電池電極反應(yīng)式必須遵循的原則:
(1)電池的負(fù)極一定是可燃性氣體(如H2、CO、CH4)在失電子時(shí),發(fā)生氧化反應(yīng),電池的正極一定是助燃性氣體(如O2),在得電子時(shí),發(fā)生還原反應(yīng)。
(2)電極材料一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只起傳導(dǎo)電子的作用。
(3)電極反應(yīng)式作為一種特殊的電子反應(yīng)方程式,也必須遵循原子守恒、電荷守恒的規(guī)律。
(4)寫電極反應(yīng)式時(shí),一定要注意電解質(zhì)是什么,其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對應(yīng)。
例如:宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池,電解質(zhì)溶液是KOH,其中H2為負(fù)極,O2為正極,電極反應(yīng)式為:正極 O2+2H2O+4e—=4OH— 還原反應(yīng) 負(fù)極 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反應(yīng)
電解質(zhì)溶液中的OH—和電極反應(yīng)式中OH—相對應(yīng),符合原子守恒,電荷守恒。
七、金屬的腐蝕和防護(hù)
金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。
⑴化學(xué)腐蝕與電化腐蝕
化學(xué)腐蝕 電化腐蝕
條件 金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生
本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化
聯(lián)系 兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化腐蝕更普遍
⑵析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以Fe為例)
析氫腐蝕 吸氧腐蝕
條件 水膜酸性較強(qiáng)(pH
電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe-2e—=Fe2+
正極 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—
總反應(yīng)式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
⑶金屬防護(hù)的幾種重要方法
改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu),將金屬制成合金,增強(qiáng)抗腐蝕能力。
②在金屬表面覆蓋保護(hù)保護(hù)層,使金屬和周圍物質(zhì)隔離開來。
③電化學(xué)保護(hù)法:利用電化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù),或者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。
(4)金屬腐蝕速率大小
電解池陽極>原電池負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池正極>電解池陰極
八、原電池、電解池、電鍍池和精煉池的判斷方法
1.單池判斷:
Ⅰ原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源;有外加電源的裝置一定是電解池,無外加電源的裝置一定是原電池。
Ⅱ電解池、電鍍池和精煉池的區(qū)分關(guān)鍵看陽極材料和電解質(zhì)溶液。
2.多池組合判斷:
①無外電源:一池為原電池,其余為電解池;
②有外電源:全部為電解池或電鍍池、精煉池
【說明】:多池組合時(shí), 一般是含有活潑金屬的池為原電池,其余都是在原電池帶動(dòng)下工作的電解池;若最活潑的電極相同時(shí),則兩極間活潑性差別較大的是原電池,其余為電解池。
九、電解后pH變化判斷
先分析原溶液的酸堿性,再看電極產(chǎn)物:①如果只產(chǎn)生H2而沒有O2,則pH變大;②如果只產(chǎn)生O2而無H2,則pH變小;③如果既產(chǎn)生O2又有H2,若原溶液呈酸性,則pH減小;若原溶液呈堿性,則pH增大;若原溶液呈中性,pH不變;④如果既無O2產(chǎn)生也無H2產(chǎn)生,則溶液的pH均趨于7。
十、電化學(xué)計(jì)算題
解題時(shí)要注意電極反應(yīng)式的正確書寫,可根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列式求解;還可利用各電極,線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒列等式求解;或者由電解方程式及電極反應(yīng)式找出關(guān)系式,最后根據(jù)關(guān)系式列式計(jì)算。
常見微粒間的計(jì)量關(guān)系式為:4e?~4H+~4OH?~4Cl?~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。
電化學(xué)專題測試題
單選題(2分×24=48分)
1.一定條件下,電解較稀濃度的硫酸,H2O2僅為還原產(chǎn)物,該原理可用于制取雙氧水,其電解的化學(xué)方程式為:3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.電解池的陽極生成雙氧水,陰極生成臭氧
B.電解池中硫酸溶液的pH保持不變
C.產(chǎn)生臭氧的電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3+6H+
D.產(chǎn)生雙氧水的電極反應(yīng)式為2H2O-2e-= H2O2+2H+
2.將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘,用飽和食鹽水浸泡后放入如圖所示裝置中,
下列敘述正確的是: ( )
A.過一段時(shí)間,Ⅱ試管中的導(dǎo)管內(nèi)水柱上升
B.Ⅰ試管中鐵釘由于發(fā)生電解反應(yīng)而被腐蝕
C.鐵釘在該裝置中被腐蝕的情況隨時(shí)間的延長而加快
D.Ⅰ試管中鐵釘發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑
3.下圖中能驗(yàn)證用惰性電極電解NaCl溶液(含酚酞)的電解產(chǎn)物的裝置的是( 表示直流電源,I表示電流強(qiáng)度,e-表示電子) ( )
4.如下圖所示兩個(gè)裝置,溶液體積均為200 mL,開始電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 mol?L-1,工作一段時(shí)間后,測得導(dǎo)線上通過0.02 mol電子,若不考慮鹽水解和溶液體積的變化,則下列敘述正確的是( )
A.產(chǎn)生氣體的體積:①>②?
B.電極上析出固體的質(zhì)量:①>②?
C.溶液的pH變化:①增大,②減小?
D.裝置②的電極反應(yīng)式為:?
陽極:4OH—-4e-=2H2O+O2↑
陰極:2H++2e-=H2↑
5.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是 ( )
銅鋅原電池 電解精煉銅 鍍件上鍍銅 電解氯化銅溶液
6.右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。
下列說法不正確的是 ( )
A.從E口逸出的氣體是H2
B.從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4 LCl2,便產(chǎn)生2 mol NaOH
D.電解一段時(shí)間后加適量鹽酸可以恢復(fù)到電解前的濃度
7.有關(guān)如右圖所示原電池的敘述,正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠KCl飽和溶液) ( )
A.反應(yīng)中,鹽橋中的K+會(huì)移向CuSO4溶液
B.取出鹽橋后,電流計(jì)依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.銅片上有氣泡逸出
D.反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變
8.把金屬A放入鹽B(NO3)2的溶液中,發(fā)生如下反應(yīng):A+B2+=A2++B,以下敘述正確的是 ( )
A.常溫下金屬A一定能與水反應(yīng),B一定不能與水反應(yīng)
B.A與B用導(dǎo)線連接后放入酒精中,一定形成原電池
C.A與B用導(dǎo)線連接后放入B(NO3)2的溶液中,一定有電流產(chǎn)生
D.由A與B形成的原電池,A一定是正極,B一定是負(fù)極
9.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反應(yīng)為2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列說法正確的是( )
A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣
B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)
C.銅電極接直流電源的負(fù)極
D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.1molCu2O生成
10.下列關(guān)于電解精煉銅的敘述中不正確的是 ( )
A.粗銅板體作陽極
B.電解時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu
C.粗銅中所含Na、Fe、Zn等雜質(zhì),電解后以單質(zhì)形式沉積槽底,形成陽極泥
D.電解銅的純度可達(dá)99.95%~99.98%
11.電解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)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.生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料,直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池,其能量轉(zhuǎn)化效率高,是一種真正意義上的綠色電池,其工作原理如圖所示。已知C1極的電極反應(yīng)式為: C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有關(guān)說法不正確的是 ( )
A.C1極為電池負(fù)極,C2極為電池正極
B.C2極的電極反應(yīng)式為O2+4H+ +4e-===2H2O
C.該生物燃料電池的總反應(yīng)為:C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
D.電子由C2極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向C1極
13.鉛蓄電池是典型的可充電池,在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用,其充電、放電按下式進(jìn)行:
Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O,有關(guān)該電池的說法正確的是 ( )
A.放電時(shí),蓄電池內(nèi)電路中H+向負(fù)極移動(dòng)
B.放電時(shí),每通過1mol電子,蓄電池就要消耗2molH2SO4
C.充電時(shí),陽極反應(yīng):PbSO4 +2e-=Pb+SO42-
D.充電時(shí),鉛蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連
14.下列說法正確的是 ( )
A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的數(shù)目為阿伏加德羅常數(shù)的值
B.與Al反應(yīng)生成H2的無色溶液中,一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+
C.用鉑電極電解CuSO4溶液片刻,停止通電,若加入一定質(zhì)量Cu(OH)2可得初始溶液
D.1 mol CH4在反應(yīng)①與②中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同
①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O
②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O
15.Z為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,水槽中盛有足量CuSO4溶液,X、Y為石墨電極。接通電路后,發(fā)現(xiàn)Z上的d點(diǎn)顯紅色。下列說法正確的是( )
A.接通電路后,水槽中溶液的pH不變
B.b是正極,Y電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.同溫同壓F,X、Y兩電極上產(chǎn)生氣體的體積相等
D.d點(diǎn)顯紅色是因?yàn)榻油娐泛驩H-向d點(diǎn)移動(dòng)
16.已知氧元素有16O、18O兩種核素,按中學(xué)化學(xué)知識(shí)要求,下列說法正確的是 ( )
A.Na2O2與H218O反應(yīng)時(shí)生成產(chǎn)生18O2氣體
B.向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡體系中加入18?O2,結(jié)果18?O2只出現(xiàn)在產(chǎn)物中
C.CH?3?COOH和CH3CH?218?OH發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí),產(chǎn)物中分子式為H218?O
D.用惰性電極電解含有H218?O的普通水時(shí),陽極可能產(chǎn)生三種相對分子質(zhì)量不同的氧分子
17.將AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O設(shè)計(jì)成如右圖
所示的電化學(xué)裝置,其中C1、C2均為石墨棒。甲、
乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行下述操作:
甲組:向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸
乙組:向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液
下列描述中,正確的是 ( )
A.甲組操作過程中,C1做正極
B.乙組操作過程中,C2做負(fù)極,電極反應(yīng)式為:AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O
C.兩次操作過程中,微安表(G)指針的偏轉(zhuǎn)方向相反
D.甲組操作時(shí)該裝置為原電池,乙組操作時(shí)該裝置為電解池
18.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述不正確的是( )
A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O
C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeSO4被氧化
D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)
19.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學(xué)特點(diǎn),科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢法測水泥的初凝時(shí)間。此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為:
2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.工業(yè)上以黏土、石灰石和石英為主要原料來制造普通水泥
B.負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O
C.測量原理示意圖中,電流方向從Cu 經(jīng)過導(dǎo)線流向Ag2O
D.電池工作時(shí),溶液中 OH-向正極移動(dòng)
20.使用氫氧燃料電池的公共汽車已在北京街頭出現(xiàn)。下列有關(guān)某種以30%KOH溶液為電解質(zhì)的氫氧燃料電池的說法中,不正確的是 ( )
A.正極反應(yīng):O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
B.負(fù)極反應(yīng):H2 - 2e- == 2H+
C.當(dāng)正極消耗11.2 L O2時(shí),負(fù)極消耗22.4 L H2
D.氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高,而且產(chǎn)物是水,屬于環(huán)境友好電池
21.銅的冶煉大致可分為:
①富集:將硫化物礦進(jìn)行浮選;
②焙燒,主要反應(yīng)為:2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);
③制粗銅,在1200℃發(fā)生的主要反應(yīng)為:2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;
④電解精煉。
下列說法正確的是 ( )
A.上述灼燒過程的尾氣均可直接排入空氣
B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu,反應(yīng)共消耗18mol O2
C.反應(yīng)2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中,氧化劑只有Cu2O
D.電解精煉時(shí),粗銅應(yīng)與外電源正極相連
22.市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為:Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列說法不正確的是 ( )
A.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式:Li-e- Li+
B.充電時(shí),Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)
C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)
D.放電過程中Li+向負(fù)極移動(dòng)
23.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 ( )
A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護(hù)作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程
24.可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液,鋁合金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說法正確的是 ( )
A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液為電解液時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過程中電解液的pH保持不變
D.電池工作時(shí),電子通過外電路從正極流向負(fù)極
非選擇題
25.(8分)Na與S反應(yīng)可以生成多種產(chǎn)物:Na2S,Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的電子式為 則S32-的電子式為 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓,試寫出Na2S5與醋酸反應(yīng)的離子方程式: 。工業(yè)上常用電解熔融NaCl制Na,事實(shí)上電解許多熔融的鈉的化合物也能制備Na,如NaOH、Na2CO3。試寫出電解熔融NaOH的反應(yīng)方程式: ,若電解熔融Na2CO3時(shí)有CO2氣體產(chǎn)生,則陽極電極反應(yīng)式為 。
26.(6分)右圖是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,圖中C、D均為鉑電極,U為鹽橋,G是靈敏電流計(jì),其指針總是偏向電源正極。
⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族,則Na3AsO4溶液的pH__________(填“>7”“
⑵向B杯中加入適量較濃的硫酸,發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時(shí)A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________,D電極上的電極反應(yīng)式為________________________________________。
⑶一段時(shí)間后,再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時(shí)整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為_____________________________。
27.(6分)某課外活動(dòng)小組同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問題。
(1)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則B極的電極反應(yīng)式為 。
總反應(yīng)的離子方程式為 。
有關(guān)上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(填序號(hào)) 。
①溶液中Na+向A極移動(dòng)
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)相同的狀態(tài)(質(zhì)
量和濃度均相同)
④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
(2)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,則B極的電極反應(yīng)式為 。
28.(6分)⑴將反應(yīng)2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq),設(shè)計(jì)成原電池其裝置如右圖。電極X的材料是__________;乙池中電極反應(yīng)為___;外電路中
的電子流向__電極。
⑵工業(yè)用電解K2MnO4溶液的方法生產(chǎn)常見氫化劑KMnO4,其陽
極反應(yīng)式為______________。
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
則1 mol Ag(s)和足量O2(g)完全反應(yīng)生成Ag2O(s)時(shí),放出的熱量為______kJ。
29.(6分) (1)短周期元素A、B、C、D,A元素的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍,B為地殼中含量最多的元素,C是原子半徑最大的短周期主族元素,C與D形成的離子化合物CD是常用的調(diào)味品。填寫下列空白:
(1)A單質(zhì)與B單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物有 (填化學(xué)式)。
(2)B、C組成的一種化合物與水發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(3)如下圖所示,取一張用CD溶液浸濕的pH試紙平鋪在玻璃片上,取兩根石墨棒做電極,接通直流電源。一段時(shí)間后,b電極處的pH試紙上可觀察到的現(xiàn)象是 ,a電極的電極反應(yīng)式為 。
(4)常溫下,相同體積的0.2mol?L—1CD溶液與0.1mol?L—1 C2AB3溶液中,陽離子數(shù)目較多的是
溶液(填化學(xué)式)。
30.(12分)電極a、b分別為Ag電極和Pt電極,電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后,在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體。回答:
(1)直流電源中,M為 極。
(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是 ,其質(zhì)量為 g。
(3)電源輸出的電子,其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為:2∶ ∶ ∶ 。
(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同) ,AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的濃度 ,H2SO4溶液的pH 。
(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%,則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。
31.(11分)下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。
請回答:
(1)B極是電源的 ,一段時(shí)間后,甲中溶液顏色 ,丁中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明 ,在電場作用下向Y極移動(dòng)。
(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí),對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。
(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)該是 (填“鍍層金屬”或“鍍件”),電鍍液是 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 ,甲中溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。
32.(9分)新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位。可用作節(jié)能環(huán)保電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:
方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3?COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時(shí)生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。
方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。
在鋰離子電池中,需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì),該有機(jī)聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如右:
請回答下列問題:
(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。其原因是 。
(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中,除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外,還有 、
、 (填化學(xué)式)生成。
(3)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為 。
(4)寫出M與足量氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(5)已知該鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 。
33.(8分)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
請回答下列問題:
(1)電池的負(fù)極材料為 ,發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
(3)SOCl2易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)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,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行,原因是 。
高三化學(xué)教案:電化學(xué)教案參考答案
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電解4Na+O2↑+2H2O↑(2分) 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑(2分)
26.(6分)⑴>7(1分) ⑵無色溶液變成藍(lán)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電解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)試紙先變紅,隨后紅色區(qū)域擴(kuò)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)不變(1分) 不變(1分) 增大(1分) 減小(1分)
(5)45.18(2分)。
31.(11分) (1)負(fù)極(1分) 逐漸變淺(1分) 氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷(1分)
(2)1∶2∶2∶2 (2分)
(3)鍍件(1分) AgNO3(1分) 5.4g(2分) 變小(1分)
(4)Fe + Cu2+ 電解 Cu + Fe2+(1分)
32.(9分) (1)為了防止亞鐵化合物被氧化(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)鋰(1分) (1分)
(2) (2分)
(3)出現(xiàn)白霧,有刺激性氣體生成(1分) (1分)
(4)鋰是活潑金屬,易與 、 反應(yīng); 也可與水反應(yīng)(2分)
高三化學(xué)教案:《鹵素》教學(xué)設(shè)計(jì)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?下面是小編幫大家編輯的《高三化學(xué)教案:《鹵素》教學(xué)設(shè)計(jì)》,僅供參考,希望能為您提供參考!
本文題目:高三化學(xué)教案:鹵素
1.通過實(shí)驗(yàn)了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.認(rèn)識(shí)氯氣及其重要化合物對生態(tài)環(huán)境的影響。
(一)鹵素
1.分清氯水、溴水的成分,反應(yīng)時(shí)的作用和褪色的原理。
氯水中正因?yàn)榇嬖诳赡娣磻?yīng)Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分復(fù)雜且隨著條件的改變,平衡發(fā)生移動(dòng),使成分發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化。當(dāng)外加不同的反應(yīng)物時(shí),要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之,也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色,發(fā)生的變化可屬物理變化(如萃取),也可屬化學(xué)變化,如歧化法(加堿液)、還原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不飽和的有機(jī)物)等。值得一提的是有時(shí)雖然發(fā)生化學(xué)變化,但仍生成有色物,如Br2與Fe或KI反應(yīng)。
2.區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。
萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體,而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達(dá)到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點(diǎn)和解決問題的關(guān)鍵。
命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時(shí)注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出,一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊,與大氣相通。
第1課時(shí) 氯及其化合物
一、氯氣的性質(zhì)及用途
1.物理性質(zhì):常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。
2.化學(xué)性質(zhì):氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。
(1)與金屬反應(yīng)(與變價(jià)金屬反應(yīng),均是金屬氧化成高價(jià)態(tài))
如:①2Na+Cl2 2NaCl(產(chǎn)生白煙)
②Cu+Cl2 CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)
③2Fe+3Cl2 2FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)
注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲(chǔ)存在鋼瓶中。
(2)與非金屬反應(yīng)
如:①H2+Cl2 2HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸
H2+Cl2 2HCl(會(huì)發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸
②2P+3Cl2 2PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧)
2P+5Cl2 2PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙)
(3)與水反應(yīng):Cl2+H2O = HCl+HClO
(4)與堿反應(yīng)
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣)
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)
(5)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)
如:①2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)色,用于氯氣的檢驗(yàn))
③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
(6)與某些有機(jī)物反應(yīng)
如:①CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反應(yīng))
②CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng))
3.氯水的成分及性質(zhì)
氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng),Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液
① 一元弱酸,比H2CO3弱
(2)HClO的基本性質(zhì) ② 不穩(wěn)定,2HClO === 2HCl + O2↑
③ 強(qiáng)氧化性;
④ 漂白、殺菌能力,使色布、品紅溶液等褪色。
(3)幾種漂白劑的比較
漂白劑 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭
漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白
品紅溶液 褪色 褪色 褪色 褪色
紫色石蕊 先變紅后褪色 褪色 只變紅不褪色 褪色
穩(wěn)定性 穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 ——
4.氯氣的制法
(1)實(shí)驗(yàn)室制法
藥品及原理:MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
強(qiáng)調(diào):MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2,稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。
儀器裝置:發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置
實(shí)驗(yàn)步驟:檢密—裝藥—固定—加熱—收集
收集方法:向上排空氣法 (或排飽和食鹽水法)
凈化裝置:用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸干燥
尾氣處理:用堿液吸收
(2)氯氣的工業(yè)制法:(氯堿工業(yè))
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
二、氯化氫的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法
1.物理性質(zhì): 無色、有刺激性氣味的氣體;極易溶于水 (1:500)其水溶液為鹽酸。
2.鹽酸的化學(xué)性質(zhì): (揮發(fā)性強(qiáng)酸的通性)
3.氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)藥品及反應(yīng)原理:
NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加熱或微熱)
NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加熱到500oC—600oC)
總反應(yīng)式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑
(2)裝置: 與制氯氣的裝置相似
(3)收集方法: 向上排空氣法
(4)檢驗(yàn)方法: 用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生
(5)尾氣處理: 用水吸收(倒扣漏斗)
【例1】(2010上海卷)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙
B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色
C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性
D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體
答案:B
解析:此題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物的性質(zhì)等知識(shí)。分析裝置圖,可知氨氣和氯氣接觸時(shí)發(fā)生反應(yīng):4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,燒瓶中出現(xiàn)白煙,A對;不能出現(xiàn)紅棕色氣體,B錯(cuò);該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價(jià)升高,表現(xiàn)還原性,C對;燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體,D對。
知識(shí)歸納:對某種元素來講,其處于最高價(jià)時(shí),只有氧化性;處于最低價(jià)時(shí),只有還原性;中間價(jià)態(tài),則既有氧化性又有還原性。故此對同一種元素可以依據(jù)價(jià)態(tài)判斷,一般來講,價(jià)態(tài)越高時(shí),其氧化性就越強(qiáng);價(jià)態(tài)越低時(shí),其還原性就越強(qiáng);此題中氨氣中的氮元素處于最低價(jià),只有還原性。
【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會(huì)逐漸變淺,最后變成無色。
完成下列填空:
1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1,不用填寫):
2)整個(gè)過程中的還原劑是 。
3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_色:繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 。
4)加碘鹽中含碘量為20mg~50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若莊Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,保留2位小數(shù))。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)紅棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強(qiáng)弱的判斷、化學(xué)計(jì)算知識(shí)。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時(shí),其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后,再滴加氯水時(shí),其將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸。1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價(jià)變化,I元素的化合價(jià)從0→+5,升高5價(jià),Cl元素的化合價(jià)從0→-1,降低1價(jià),綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整個(gè)過程中化合價(jià)升高的都是I元素,還原劑為:KI和I2;3)KI換成KBr時(shí),得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時(shí),顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐BrO3>Cl2>HIO3;4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,按最小值計(jì)算時(shí),1000kg加碘食鹽中含碘20g,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知:換算成碘酸鉀的質(zhì)量為:33.70g,物質(zhì)的量為:0.16mol,則需要消耗Cl2的體積為:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法點(diǎn)撥:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)。在化學(xué)反應(yīng)中,守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等;原子守恒(或稱質(zhì)量守恒),也就是反應(yīng)前后各元素原子個(gè)數(shù)相等;得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中,失電子數(shù)一定等于得電子數(shù),即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒,簡化了計(jì)算過程,順利解答。
【例3】(2009全國卷Ⅱ13)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是 ( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案 B
解析 由于Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知,Cl2先氧化
Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。當(dāng)x/a ≤0.5時(shí),Cl2僅氧化Fe2+,故A項(xiàng)正確。當(dāng)x/a ≥1.5時(shí),Fe2+和Br-合部被氧化,D項(xiàng)正確;當(dāng)介于兩者之間時(shí),則要分步書寫方程式,然后進(jìn)行疊加得總反應(yīng)。如B項(xiàng),當(dāng)x=0.5a時(shí),Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當(dāng)x=0.6a,顯然Cl2還要氧化Br-,而選項(xiàng)中沒有表示,故錯(cuò)。
第2課時(shí) 鹵族元素
鹵族元素
1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較:
氟 氯 溴 碘
單質(zhì)物理性質(zhì) 狀態(tài) 氣 氣(易液化) 液(易揮發(fā)) 固(易升華)
熔、沸點(diǎn) 熔、沸點(diǎn)逐漸升高
顏色 淡黃綠色 黃綠色 紅棕色 紫黑色
密度 密度逐漸增大
X2與H2化合 條件 冷暗處 光照 加熱 持續(xù)加熱
程度 劇烈爆炸 爆炸 緩慢 化合同時(shí)分解
X2與H2O化合 反應(yīng) 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO
程度 劇烈 緩慢 微弱 極弱
水溶性 反應(yīng)生成氫氟酸 水溶性依次減小,有機(jī)溶劑中溶解性依次增大
化合價(jià) 只有-1價(jià) 有-1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸 化學(xué)式 無含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
強(qiáng)弱程度 同一價(jià)態(tài)的酸性依次減弱
鹵化銀 顏色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黃) AgI(黃)
水溶性 易溶 均難溶,且溶解度依次減小
感光性 難分解 見光均易分解,且感光性逐漸增強(qiáng)
2.鹵素元素的有關(guān)特性:
(1)F2遇水發(fā)生置換反應(yīng),生成HF并放出O2。
(2)HF是弱酸、劇毒,但能腐蝕玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O;HF由于形成分子間氫鍵相互締合,沸點(diǎn)反常的高。
(3)溴是唯一的液態(tài)非金屬,易揮發(fā),少量的液溴保存要用水封。
(4)碘易升華,遇淀粉顯藍(lán)色;碘的氧化性較弱,它與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成低價(jià)化合物。
(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶。
3.鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗(yàn):
(1)Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-
Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-
Br2 + 2I- = I2 + 2Br-
結(jié)論:氧化性:Cl2 > Br2 > I2; 還原性:I- > Br- > Cl-
(2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化
溶劑
溶質(zhì) 水 苯 汽 油 四氯化碳
Br2 黃 → 橙 橙 → 橙紅 橙 → 橙紅 橙→ 橙紅
I2 深黃→ 褐 淡紫 → 紫紅 淡紫→ 紫紅 紫→ 深紫
密 度
比 水 輕 比 水 輕 比 水 重
(3)X-離子的檢驗(yàn)
Cl- 白色沉淀
Br- + AgNO3 + HNO3 淺黃色沉淀
I- 黃色沉淀
【例1】(2010四川理綜卷) (16分)
碘被稱為“智力元素”,科學(xué)合理地補(bǔ)充碘可防止碘缺乏病。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶
于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)
碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。
請回答下列問題:
(1)碘是 (填顏色)固體物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室常用
方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。
(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng):
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。
電解時(shí),陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ;陰極上觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗(yàn)電解液中是否有I—。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)電解液中是否有I—的實(shí)驗(yàn)方案,并按要求填寫下表。
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實(shí)驗(yàn)儀器及相關(guān)用品自選。
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。
實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)過程如下:
步驟②的操作名稱是 ,步驟⑤的操作名稱是 。步驟④洗滌晶體的目的是
。
答案:(1)紫黑色 升華
(2)
有氣泡產(chǎn)生
(3)
實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液,觀察是否變藍(lán)。 如果不變藍(lán),說明無 。(如果
變藍(lán),說明有 。)
(4)冷卻結(jié)晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
解析:(1)考查物質(zhì)的物理性質(zhì),較容易。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子 。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液,電解氫氧化鉀實(shí)質(zhì)是電解水。(3)考查I-的檢驗(yàn)此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色這一特性,要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。(4)考查實(shí)驗(yàn)的基本操作。要求考生對整個(gè)流程分析透徹。
【例2】(2009天津卷,3)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論相符的是 ( )
A.將碘水倒入分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中
B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),該氣體水溶液一定顯堿性
C.某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀鹽酸,沉淀不溶解,則原溶液中一定有SO42-
D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加熱,除去過量的Cl2,即可得到較純凈的FeCl3溶液
答案 B
解析 A項(xiàng),乙醇不可以作為萃取劑,錯(cuò);
B項(xiàng),石蕊變藍(lán),則肯定為堿性,正確。
C項(xiàng),若原溶液中含有SO32 -,生成BaSO3,再加入HCl,則與溶液的NO3- 結(jié)合,相當(dāng)于HNO3,則可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀不溶解,故錯(cuò);
D項(xiàng),加熱時(shí),F(xiàn)eCl3會(huì)水解,錯(cuò)。
【例3】(2009江蘇卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中, 的物質(zhì)的量濃度c( )與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是 ( )
A. 反應(yīng) 的△H>0
B.若溫度為 ,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為
C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),一定有
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
答案 BC
解析 隨著溫度的不斷升高, 的濃度逐漸的減小,說明反應(yīng)向逆方向移動(dòng),也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以 ,所以A項(xiàng)錯(cuò);
因?yàn)?, ,所以當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)向逆方向移動(dòng),即 ;C項(xiàng),從圖中可以看出D點(diǎn)并沒有達(dá)到平衡狀態(tài),所以它要向A點(diǎn)移動(dòng),這時(shí) 的濃度在增加,所以 ,C項(xiàng)正確;
D項(xiàng),從狀態(tài)A到狀態(tài)B, 的濃度在減小,那么 的濃度就在增加。
鹵素單元測試
一、選擇題(只有一個(gè)合理答案)
1.市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來水為原料,通電時(shí),發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時(shí)使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸),所制得的混合液具有強(qiáng)烈的殺菌能力,且不對人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學(xué)反應(yīng)有( )
①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③H2+Cl2=2HCl ④Cl2+H2O=HCl+HClO ⑤2HClO=2HCl+O2↑
A. ①④⑤ B. ①② C. ③④⑤ D. ②③④
2.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中,當(dāng)日光照射一段時(shí)間后,試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的( )
A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.2/3
3.下列物質(zhì)加入溴水,經(jīng)振蕩,不因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色的是 ( )
A.Na2S B.NaOH C.甲苯 D.裂化汽油
4.有關(guān)鹵素的說法正確的是( )
A.鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無還原性.
B.鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增大而升高.
C.鹵化銀都不溶于水,也不溶于稀硝酸.
D.鹵化氫的水溶液都是強(qiáng)酸
5.F2是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì),物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng),生成NaF、H2O和另一種氣體,該氣體是下列中的( )
A.H2 B. HF C.OF2 D.O2
二、選擇題(有1~2個(gè)合理答案)
6.下列離子方程式正確的是()
A.氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C.向留有殘氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+
D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
7.已知Cl2與Br-、I-可發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,且Br-、I-的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/p>
I->Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量比為1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I-物質(zhì)的量的( )
A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/6
8. 液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似,則氯氣通入液氨中,產(chǎn)物可能有( )
A. B. C. D.
9.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.漂白粉吸收空氣中的二氧化碳 B.用螢石和濃硫酸制取氟化氫
C.氯水使有色布條褪色 D.黑白照片的底片在相機(jī)里曝光時(shí)的反應(yīng)
10.常用氯氣給自來水消毒。某學(xué)生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是 ( )
A.石蕊試劑 B.硝酸銀 C.氫氧化鈉 D.氯化鋁
11. 氯水不穩(wěn)定,因?yàn)槁人写嬖谌缦缕胶猓篊l2+H2O HCl+HClO,下列措施會(huì)降低氯水的穩(wěn)定性的是( )
A.通入少量H2S氣體 B.加入少量小蘇打 C.通入少量HCl氣體 D.增大氯水濃度
12.某無色氣體可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中,恰好完全反應(yīng),不再剩余氣體。將所得到的無色溶液冷媒裝在兩支試管中,分別加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是
A.原氣體中一定有SO2,一定沒有HBr B.原氣體中可能有SO2
C.原氣體中一定有HCl D.不能確定有無HCl,但一定沒有CO2
13.砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是( )
A.HAt很穩(wěn)定 B.AgAt不溶于水 C.砹是有色固體 D.HAt溶液為強(qiáng)酸
三、實(shí)驗(yàn)題
14.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r(shí)紅色突然褪去。試回答下列問題:
(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種:①是由于 ;
②是由于 。
(2)簡述怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去原因是①或者②:_____________________________。
15.由于用氯氣對飲用水消毒,會(huì)使水中的有機(jī)物發(fā)生氯化,生成有機(jī)含氯化合物于人體有害,世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸,生產(chǎn)和使用時(shí)盡量用惰性氣體稀釋,避免光照、震動(dòng)或加熱。
(1)在ClO2中,所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?______________(填“是”或“否”)。
(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2,同時(shí)有Cl2生成,且Cl2的體積為ClO2的一半。這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。
(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_______________(填寫編號(hào))。
A.只有還原性 B.還原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol Cl2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________mol。
(5)ClO2為高效低毒的消毒劑,其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的_____________倍。
(6)我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2,表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________。和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是_______________________________。
16. 圖是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置:
(1)A是氯氣發(fā)生裝置,其中的化學(xué)反應(yīng)方程為
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。裝置C的作用是 。
(3)在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是 。
(4)若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,反應(yīng)過程現(xiàn)象為 。
(選填標(biāo)號(hào))(A)有白色沉淀生成(B)無現(xiàn)象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是 ,B的作用是 。
四、無機(jī)題
17.下圖表示的是有關(guān)物質(zhì)A~Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中反應(yīng)③除生成A之外,還生成一種相對分子質(zhì)量為174的物質(zhì)。回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)②的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: _____________________
(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:_________________________
(3)取液體F 3mL盛在試管中,向該試管中加入6mL苯,用力振蕩試管后靜置,可觀察到的現(xiàn)象是_______________
(4)將沉淀Y放在日光下曬,可觀察到的現(xiàn)象是:______________________________
18.多原子分子 、 、 的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,故稱它們?yōu)轭慃u人物化合物,它們可以生成酸和鹽,見下表:(表中X代表F、Cl、Br、I)
鹵素 氰 硫氰 ⑴
“單質(zhì)” X2
酸 HX
⑵
鹽 KX
⑶
⑴在表中⑴ 、⑵、 ⑶處分別填寫相應(yīng)的化學(xué)式: 、 、 。
⑵完成下列化學(xué)方程式①
② 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
③ 與硫酸氫鈉共熱的化學(xué)方程式為: 。
19.工業(yè)上從海水中提出取溴常采用如下方法:
(1) 向海水中通入Cl2,將海水中的溴化物氧化,這一過程所發(fā)生的反應(yīng)屬于非金屬間的___________反應(yīng);
(2) 向上述混合溶液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿液吸收,生成NaBr、NaBrO3,這一過程可用離子方程式表示為:________________________________;
(3) 將(2)所得混合液用H2SO4酸化,使NaBr和NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴。這一過程可用化學(xué)方程式表示為____________________________________________;
(4) 這樣得到的液溴中還混有少量Cl2,除去Cl2的方法是___________________。
參考答案
一.1B、2B、3C、4B、5C
二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A
三.
14.(1)①氯水與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成兩種鹽和水,溶液堿性減弱,紅色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因②,若重新出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因①。
15. (1)否(3分)
(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)
(3)B(3分) (4)0.2(3分) (5)2.63(3分)
(6) 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;
對環(huán)境的污染較小(生成的ClO2中不含Cl2雜質(zhì))(3分)
16. (1)4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(氣)+C 4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl氣體,提供D處所需水蒸氣。(3)生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅,因未反應(yīng)完的Cl2與H2O作用產(chǎn)生的HClO的漂白作用使紅色消失。(4)B(5)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,貯存少量Cl2。
四.
17.
(1)
2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-
(2) 2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4
(3) 試管內(nèi)液體分為上、下兩層,上層呈橙紅色,下層呈很淡的黃色。
(4) 淡黃色固體逐漸變?yōu)楹谏腆w,同時(shí)從固體上冒出了紅棕色氣體。
18. (1) ① 氧氰; ②HSCN; ③KOCN。
(2) ① 4H++2SCN-+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O
② (CN)2+H2O=HCN+HOCN
③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑
高三化學(xué)教案:《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編為大家精心整理的“高三化學(xué)教案:《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信能對大家有所幫助。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)式;
2、掌握幾種新型燃料電池的工作原理;
3、熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷;會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式;
4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。
典型例題
【例1】⑴今有2H2+O22H2O反應(yīng),構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極通的應(yīng)是
,正極通的應(yīng)是,電極反應(yīng)式為負(fù)極:,正極:。
⑵若把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì),則電極反應(yīng)式為負(fù)極:,
正極:。⑴和⑵的電解質(zhì)不同,反應(yīng)進(jìn)行后,其溶液的pH個(gè)有什么變化。
⑶若把H2改為CH4,用KOH作電解質(zhì),則電極反應(yīng)式為負(fù)極:,
正極。
【例2】(2003年南通四市聯(lián)考試題)右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極,電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后,在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體?;卮穑?/p>
(1)直流電源中,M為極。
(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是,其質(zhì)量為__g。
(3)電源輸出的電子,其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為:2∶___∶_∶。
(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同),AgNO3溶液的pH,H2SO4溶液的濃度,H2SO4溶液的pH___。
(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%,則原有5.00%的H2SO4溶液為g。
課堂練習(xí)
1、蓄電池在放電時(shí)起原電池作用,在充電時(shí)起電解池作用,
下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)的反應(yīng):Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷中不正確的是()
A.放電時(shí)Fe作負(fù)極,NiO2作正極
B.放電時(shí)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)
C.充電時(shí)的陰極反應(yīng)是Fe(OH)2+2e-==Fe+2OH-
D.該蓄電池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作電解質(zhì)溶液
2、生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖與細(xì)胞膜外富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池。下列有關(guān)電極反應(yīng)及產(chǎn)物的判斷正確的是:
A.負(fù)極反應(yīng)可能是O2+2H2O+4e-=4OH-
B.負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O
C.正極反應(yīng)可能是6C6H12O6-24e-+24OH-==6CO2+18H2O
D.正極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O
3、下列四組原電池,其中放電后,電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加,且在正極有單質(zhì)生成的是()
A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu濃H2SO4
C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液
4.(多選)用石墨做電極電解AlCl3溶液時(shí),下列電解液變化曲線合理的是()
ABCD
5.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當(dāng)陰極上增重ag時(shí),在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則M的相對原子質(zhì)量為()
A.B.C.D.
6.摩托羅拉公司最新研發(fā)了一種由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量可達(dá)現(xiàn)用鋰電池的10倍,且待機(jī)時(shí)間超過一個(gè)月。假定放電過程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-。
⑴該電池總反應(yīng)的離子方程式為——————————————————————————————————————;
⑵甲醇是————極,電池在放電過程中溶液的pH將_________(填“下降”或“上升”、不變”);若有16g甲醇蒸汽被完全氧化產(chǎn)生電能,并利用該過程中釋放的電能電解足量的CuSO4溶液(假設(shè)整個(gè)過程中能量總利用率為80%),則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2______升。
⑶最近,又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極通入汽油蒸汽。其中固體大是摻雜了Y2O3(Y:釔)的ZrO2(Zr:鋯)固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①電池的正極反應(yīng)式為_________________,
②放電時(shí)固體電解質(zhì)里O2-離子的移動(dòng)方向是向_______極移動(dòng)(填正或負(fù))。
7、1991年我國首創(chuàng)以鋁、空氣和海水電池為能源的新型海水航標(biāo)燈.它以海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水中數(shù)分鐘,就發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍.根據(jù)以上敘述,填寫這種電池兩極的電極反應(yīng)式:
(1)負(fù)極:.
(2)正極:.
課后練習(xí)
1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
B.用鋅片做陽極,鐵片做陰極,電解氯化銅溶液,鐵片表面析出銅
C.把銅片插入三氯化鐵溶液,在銅片表面析出鐵
D.把鋅放入稀鹽酸中,加幾滴氯化銅溶液,產(chǎn)生氣泡速率加快
2.據(jù)報(bào)道,美國正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的蓄電池,它具有容量大、污染小的特點(diǎn),其電池反應(yīng)為:2Zn+O2=2ZnO,其原料為鋅、空氣和電解質(zhì)溶液,則下列敘述正確的是()
A.鋅為正極,空氣在負(fù)極反應(yīng)B.負(fù)極還原反應(yīng),正極氧化反應(yīng)
C.負(fù)極的電極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O
D.電池工作時(shí)溶液的pH降低
3.有a、b、c、d四種金屬,將a與b用導(dǎo)線連接起來,浸入電解質(zhì)溶液中,b不易腐蝕;將a、d分別投入等濃度鹽酸中,d比a反應(yīng)激烈;將銅浸入b的鹽溶液中,無明顯變化;若將銅浸入c的鹽溶液中,有金屬c析出,據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是:
A.dcabB.dabcC.dbacD.badc
4.在H2O中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3—SO42—、Cl—,該溶液放在惰性電極的電解槽中通電片刻后,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是()
A.1:8B.8:1C.35.5:108D.108:35.5
5、在裝有水的燒杯里,用細(xì)線掛一個(gè)呈水平方向的由Fe和Ag焊接成的圓柱棒,如右圖。⑴向燒杯中加入CuSO4溶液后,棒的狀態(tài)將如何變化?(溶液密度的變化忽略不計(jì))
⑵說明上述變化的原因。
6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。
⑴a電極材料_______,其電極反應(yīng)式為_____________________。
⑵電解液d可以是_______,則白色沉淀在電極上生成;也可以是_______,則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。
A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液
⑶液體c為苯,其作用是________________,在加入苯之前,對d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是__________________________。
⑷若d改為Na2SO4溶液,當(dāng)電解一段時(shí)間,看到白色沉淀后,再反接電源,繼續(xù)電解,除了電極上看到氣泡外,另一明顯現(xiàn)象為_______________________________________。
專題(七)答案例題例1【答案】⑴H2、O2;負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O,正極:O2+2H2O+4e-=4OH-;⑵負(fù)極:2H2-4e-=4H+,正極:O2+4H++4e-=2H2O;pH變小;pH變大;⑶負(fù)極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,正極:2O2+4H2O+8e-=8OH-。
例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶∶1;(4)不變、不變、增大、減小;(5)45.18。
課堂練習(xí)
1D2B3C4AD5C
6.⑴2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O,⑵負(fù)極,下降,13.44L,
⑶①O2+4e-=4O2-,②負(fù)極。)
7答案:(1)Al-3e=Al3+
(2)2H2O+O2+4e=4OH-
課后練習(xí)
1C2C3B4B
5答案:⑴Fe一端升高,Ag一端降低,同時(shí)Fe端逐漸溶解,Ag端有紅色物質(zhì)析出,水溶液略顯淺藍(lán)色;⑵上述變化的原因見解析。
6.⑴Fe,F(xiàn)e-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔絕空氣,防止產(chǎn)物被氧化;趕盡溶液中的氧氣;⑷白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。