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暑假化学材料
高一升高二
(内部资料)
前言
高一化学必修中,我们初步了解了高中化学研究和学习的内容。
进入高二,化学有《化学反应原理》、《有机化学基础》、《物质结构与性质》、《化学与生活》、《化学与技术》和《实验化学》六个模块。
选修理科的同学化学一般选修《化学反应原理》、《有机化学基础》和《物质结构与性质》。
因为反应原理已作为高考必考内容,本着承上启下的原则,我们本次课程设置的内容有:
专题一氧化还原反应
专题二原电池
专题三离子反应与离子方程式
专题四热化学
专题五化学反应速率
专题六化学反应的限度
专题一氧化还原反应
一.氧化还原反应
1.基本概念
氧化剂→得电子→价降低→被还原→还原反应→还原产物
还原剂→电子→价→被→反应→产物
氧化性:
指物质电子的性质,是剂和产物具有的性质;
还原性:
指物质电子的性质,是剂和产物具有的性质;
2.氧化还原反应的表示方法:
双线桥法
3.氧化还原反应与四大反应的关系
【针对性练习】
1.下列反应中属于氧化还原反应的是:
A.CO2+H2O==H2CO3B.H2CO3==CO2+H2O
C.CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2D.CO2+C==2CO
2.关于氧化剂的叙述,正确的是()
A.氧化剂的每一种元素在反应中都获得电子
B.氧化剂中至少有一种元素的化合价在反应中升高
C.氧化剂在反应中被还原剂还原,发生还原反应
D.同一化学反应中氧化剂和还原剂不可能是同一种物质
3.下列说法中错误的是
A.置换反应一定是氧化还原反应
B.化合反应不可能是氧化还原反应
C.分解反应可能是氧化还原反应
D.凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应
4.在下列化学方程式中,标出电子转移的方向和数目,指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物
(1)3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)3S+6KOH
K2SO3+2K2S+3H2O
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
a.活泼非金属单质:
X2、O2、S等。
b.含最高价元素的化合物:
Ag+、Cu2+、Fe3+、H+、HNO3、H2SO4、KMnO4等。
c.某些中间价态元素:
MnO2、Na2O2、H2O2等。
(2)常见的还原剂
a.金属单质:
Na、K、Mg、Al等。
b.含最低价元素的化合物:
I-、Br-、S2-等。
c.某些中间价态化合物:
SO2、Fe2+、CO、部分非金属单质:
H2、C等。
3.氧化性和还原性的比较
氧化性的强弱是指物质得电子的而不是得电子的多少。
比较物质氧化性强弱还可以从以下几方面来判断:
依据氧化还原反应的方程式
对于氧化还原反应一般有如下对应关系:
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物。
则氧化性:
氧化剂_________氧化产物;还原性:
还原剂__________还原产物。
依据金属活动性顺序
按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。
对应的阳离子的氧化性顺序一般______________________
依据元素在周期表中的位置
同主族元素从上到下金属性______非金属性________。
同周期元素,从左向右金属性_______,非金属性______。
依据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可根据反应条件要求的高、低来进行判断,反应条件要求越低,性质越强;若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。
依据原电池的电极反应判断。
两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:
负极金属__________正极金属。
浓度与酸碱度也可以影响氧化性、还原性强弱
①如氧化性:
浓HNO3_________稀HNO3。
②酸性环境下,__________________氧化性较强
【针对性练习】
1.下面三个方法都可以用来制氯气:
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl(g)+O2
2Cl2+2H2O(g)
则三种氧化剂由强到弱的顺序是()
A.O2MnO2KMnO4B.KMnO4MnO2O2
C.MnO2KMnO4O2D.O2KMnO4MnO2
2.已知Cl—、Fe2+、H2O2、I—、SO2均有还原性,且在酸性溶液中还原性依次增强,则下列反应不能发生的是()
A.2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42—+4H+
B.2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl—
C.H2O2+H2SO4═SO2+O2+2H2O
D.I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4
3.在相同条件下,下列所给的离子中,最强的氧化剂是
A.Ag+B.Mg2+C.H+D.Cu2+
4.在相同条件下,下列所给的离子中,最强的还原剂是
A.F-B.Cl-C.Br-D.I-
4.氧化还原方程式的配平和计算
⑴配平氧化还原化学方程式的一般步骤:
①标出每分子氧化剂和每分子还原剂得失电子的总数。
②交叉配平氧化剂和还原剂的系数后,再配出氧化产物和还原产物的系数。
③再将其它物质用观察法配平。
⑵氧化还原反应的基本规律
①守恒律:
同一反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数(氧化剂化合价降低的总数等于还原剂化合价升高的总数)。
②强弱规律:
一种氧化剂与多种还原剂反应时,还原性强的先被氧化;一种还原剂与多种氧化剂反应时,先被还原。
③歧化规律、归中规律:
同一反应中的同一物质中的同一价态的元素,有时会发生自身氧化还原,此时价态又升又降,如:
卤素单质与H2O、碱液的反应;NO2与水的反应;Na2O2与H2O、CO2的反应等。
同一反应中,同一元素的不同价态的物质有时可以发生氧化还原反应,此时遵循价态“价态靠近、可相等、不交叉”的原则,如:
KClO3与盐酸反应制备Cl2;浓硫酸与单质硫反应生成SO2。
【针对性练习】
1.写出上面所举例子的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
2.3个SO32-恰好将2个XO4-离子还原,则x元素在还原产物中的化合价是()
A.+1B.+2C.+3D.+4
3.已知M2O7X-+3S2-+14H+=2M3++3S↓+7H2O,又M2O7X-中的M的化合价为()
A.+2价B.+3价C.+4价D.+6价
【综合练习】
1.实现下列变化,一定要加入其它物质作氧化剂的是:
A.CaCO3→CO2B.NaCl→NaNO3
C.Zn→ZnCl2D.CuO→CuSO4
2.单质X2和Y2起反应生成化合物的分子式是XY,已知X是正价,下列叙述正确的是
A.X2被还原,X2是还原剂B.Y2被氧化,Y2是氧化剂
C.X2被氧化,X2是还原剂D.Y2被氧化,Y2是还原剂
3.下列反应中,SO2作还原剂的是
A.2H2S+SO2==3S↓+2H2OB.SO2+2Mg==2MgO+S
C.Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HClD.SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
4.黑火药发生爆炸的反应中:
S+2KNO3+3C==K2S+N2↑+3CO2↑被还原的元素是
A.只有NB.只有SC.只有CD.N和S
5.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室可通过以下反应制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
下列说法正确的是()
A.KClO3在反应中发生氧化反应
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1molKClO3参加反应有2mol电子转移
6.下列反应中,氧化剂与还原剂的质量比为1:
2的是
A、Fe+2FeCl3=3FeCl2B.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
C.3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2OD.3C+SiO2=SiC+2CO
7.反应2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂是,还原剂是,若生成71gCl2,被氧化的HCl是g。
8.写出下列物质反应的化学方程式,能写离子方程式的写出离子方程式
C+HNO3(浓)
Cu+HNO3(浓)
Cu+HNO3(稀)
KMnO4+HCl(浓)
NH3+O2
用稀硝酸洗银镜反应的试管
Cl2+KOH
Na2O2+H2O
FeS+HNO3
Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2O
Fe2++NO3-+H+
Cu+Fe3+
专题二原电池
【反馈练习】
写出下列反应的化学方程式,标出电子转移的方向和数目。
1.二氧化硫通入溴水中:
2.氯水加入亚硫酸钠溶液中:
3.氯化铁溶液与碘化钾溶液混合:
4.溴化亚铁溶液中通入少量氯气:
5.高锰酸钾溶液与双氧水混合:
【本讲内容】
1.装置特点:
原电池是把化学能转变成电能的装置。
2.反应原理:
若将放热的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分在两处进行,用导线传递反应间转移的电子,便形成了电流,实现了化学能向电能的转化。
3.形成条件:
①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③形成闭合回路
说明:
电极材料可以是金属,也可以是导电的非金属(如石墨等)和金属氧化物(如PbO2等)。
在金属与金属构成的原电池中,相对活泼的金属做负极,被氧化,生成金属阳离子,相对不活泼的金属作正极,
4.电极反应式的书写方法:
说明:
①铁电极为负极时,被氧化为Fe2+离子;
②正极反应和负极反应得失电子数要相等;
③正极反应和负极反应直接相加可得原电池总反应;
④每个反应之前均须标明电极的属性。
5.盐桥电池的工作原理:
6.燃料电池的工作原理:
7.金属的腐蚀原理及防腐措施
【针对性练习】
1.原电池的正极一定是()
A.化学性质较活泼的金属B.化学性质较不活泼的金属
C.电子流出的一极D.电子流入的一极
2.根据下列实验事实:
(1)X+Y2+=X2++Y
(2)Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑
(3)Z2+离子的氧化性比X2+弱(4)由Y、W做电极组成的原电池反应为:
Y=Y2++2e—由此可知,X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()
A.X>Y>Z>WB.Y>X>W>Z
C.Z>X>Y>WD.Z>Y>X>W
3.把铜棒和锌棒用导线与电流表连接后浸入稀硫酸中,下列叙述正确的是()
A.电流表指针发生偏转,指示电流从锌棒通过导线流向铜棒
B.溶液中c(H+)减小
C.铜棒上产生气泡
D.锌棒上产生气泡
4.下列各装置中电解质溶液均为稀H2SO4,其中不属于原电池的是()
5.某原电池反应的离子方程式为:
Fe+2H+=Fe2++H2↑,则下列说法正确的是()
A.电解质溶液为HNO3B.锌为原电池正极
C.铁极质量不变D.铜为原电池正极
6.下列事实不用原电池原理解释的是()
A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存
C.纯锌与稀H2SO4反应时,滴入少量CuSO4溶液后速率加快D.白铁比马口铁耐腐蚀。
7.某原电池的总反应离子方程式为:
2Fe3++Fe==3Fe2+,不能实现该反应的原电池为()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液
8.以锌片和铜片为两极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2mol电子时,下列说法正确的是()
A.锌片溶解了1mol时,铜片上析出1mol氢气
B.两极上溶解和析出的物质质量相等
C.锌片溶解了1g,铜片上析出1g氢气
D.锌片溶解了1mol,硫酸消耗了1mol
9.铅蓄电池放电时的电极反应式为
正极:
PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O负极:
Pb+SO42--2e=PbSO4
当溶解20.72gPb时,消耗H2SO4的物质的量为()
A.0.1molB.0.2molC.0.05molD.0.15mol
10.以下现象与电化腐蚀无关的是()
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈
D.银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗
11.为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是()
A.与直流电源负极相连接B.与直流电源的正极相连接
C.与铜板相连接D.与锌板相连接
12.下列说法正确的是()
A.钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀,所以合金都不耐腐蚀
B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀
C.钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同,引起的正极反应不同
D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化
13.下图各试管中的铁钉腐蚀最快的是
14.电子表和计算器的电源是微型银锌原电池,其电极材料分别为Ag2O和Zn,电解液为KOH溶液,电极反应为:
Zn+2OH--2e=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH-,下列说法正确的为()
A.Zn为正极,Ag2O为负极
B.电子由锌极经外电路流入Ag2O极
C.Zn为负极,Ag2O为正极
D.工作一段时间后,Zn质量减少,Ag2O质量增加
15.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成CH4燃料电池。
已知通入CH4的一极电极反应为CH4+10OH--8e=CO32-+7H2O;通入O2的一极,其电极反应为O2+2H2O+4e=4OH-,下列叙述不正确的是()
A.通入CH4的电极为负极
B.正极发生还原反应
C.燃料电池工作时溶液中阳离子向负极移动
D.该电池工作一段时间后应补充KOH
16.有人设计了锌溴可充电电池,并给出了充电与放电的化学方程式,Zn+Br2
Zn2++2Br-,但是忘记了标出哪个方向是充电,哪个方向是放电,则下列说法正确的是()
A.该反应是可逆反应
B.正方向是充电,充电时,电能转化成化学能
C.逆方向是充电,充电时,电能转化成化学能
D.放电时,溶液中的阳离子向负极作定向移动
17.利用下列反应:
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计一个原电池,画出实验装置图,并写出两电极材料及电极反应方程式。
专题三离子反应与离子方程式
【本讲内容】
一、物质的导电
1.物理导电:
2.化学导电:
3.电离的概念:
二、电解质和非电解质
1.化合物分类
强电解质:
、、
电解质
化合物弱电解质:
、、
纯净物非电解质:
、
单质
物质
混合物
(1)电解质
在______________或_____________________叫电解质。
一般是由离子键形成的离子化合物和某些具有极性键的共价化合物,如酸、碱、盐等化合物。
(2)非电解质
在________和________________________叫非电解质。
一般是由弱极性键和非极性键形成的共价化合物。
如某些非金属氧化物,绝大部分有机物。
(3)电解质的电离
_______________________________的过程叫电解质的电离。
电解质电离出的阴、阳离子所带的负电荷总数与正电荷总数相等,所以整个电解质溶液不显电性。
电解质的电离过程也就是破坏化学键的过程,需要消耗能量,故电解质的电离过程一般是吸热过程。
2.强电解质和弱电解质
(1)强电解质与弱电解质的比较
3.电离方程式:
一看是否电离,二看能否完全电离。
三、离子反应
1.离子反应定义:
。
2.离子反应发生的条件
只要能使溶液中原有的某种离子浓度降低,离子反应就能够发生,降低的幅度越大,反应进行的越彻底。
如:
Ba2++SO42—=BaSO4↓
属于复分解型的离子反应,满足以下几个条件之一,反应即可以发生:
(1)
(2)(3)
属于氧化还原型的离子反应,看是否有氧化剂和还原剂存在,并能够发生电子转移,即满足离子反应发生的条件。
四、离子方程式的书写
(1)不在溶液里进行的反应不能写成离子方程式。
(2)在方程式中,单质、气体、非电解质、弱电解质、难溶物等均写成化学式,只有易溶的强电解质才拆成离子。
(3)对于属于强电解质的微溶物是否拆成离子,要看具体情况,若强调澄清溶液(如澄清石灰水)则拆成离子,强调是浊液(如石灰乳)则写化学式。
在生成物里,微溶物一般要沉淀,所以一般写成化学式。
(4)不能随意改变物质中离子的物质的量之比。
如:
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式应写成:
Ba2++2OH—+2H++SO42—=BaSO4↓+2H2O
而不应该写成:
Ba2++OH—+H++SO42—=BaSO4↓+H2O或Ba2++SO42—=BaSO4↓、OH—+H+=H2O。
(5)要注意反应物之间的用量关系(或滴加顺序)。
同样的反应物,相互之间用量不同(或滴加顺序不同),离子方程式可以是不同的。
如:
澄清石灰水与NaHCO3的离子反应。
五、离子共存:
凡是相互间能够发生离子反应的离子,在溶液中不能大量共存。
1)生成难溶物质的离子不能大量共存;
常见的沉淀有
2)生成气体的离子不能大量共存;
常见的能生成气体的离子有
3)生成难电离物质的离子不能大量共存;
常见的有。
4)离子之间因发生氧化还原反应而不能大量共存;
常见的因氧化还原反应不能共存的离子组。
5)离子之间由于络合而不能大量共存;
常见的络合的离子有。
无色溶液─则不能含有Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-;
6)题设条件酸性溶液─含大量H+,则不可能含弱酸根离子:
例如:
等;
碱性条件─含大量OH—离子,则不可能含Mg2+、及HCO3-、等;
【针对性练习】
1.下列叙述正确的是()
A.Na2SO4溶于水,在电流作用下电离成为自由移动的Na+和SO42-
B.硫酸钡难溶于水,但硫酸钡属于强电解质
C.氯化氢是电解质,所以盐酸与液态氯化氢均能导电
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
2.下列物质属于电解质的是()
A.N2B.NH3C.H2OD.CaCO3
3.下列说法正确的是()
A.CH3COOH与NaOH在相同条件下电离程度相等
B.NaCl晶体中有Na+和Cl-所以可以导电
C.H2SO4在电流作用下发生电离
D.强电解质和弱电解质的本质区别是在水中能否全部电离为离子
5.下列叙述中正确的是()
A.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质
B.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
C.在H2S溶液中,离子浓度最大的是H+
D.对同一种物质来说,其浓溶液的导电能力不一定比稀溶液强
6.有以下几种物质①干燥的食盐晶体②液态氯化氢③水银④蔗糖⑤冰醋酸⑥KNO3溶液填空回答:
(填序号)
(1)以上物质能导电的是
(2)以上物质中属于电解质的是
(3)以上物质中属于非电解质的是
(4)以上物质中溶于水后水溶液能导电的是
7.写出下列物质在水中的电离方程式
(1)NaHSO4
(2)NaHCO3
(3)H2O
(4)CH3COOH
(5)H2SO4
(6)KAl(SO4)2
8.在下列反应中,不属于离子反应的是()
A.Ba(OH)2溶液和HCl溶液
B.点燃H2和Cl2的混合气体
C.NaOH溶液和CuSO4溶液
D.Na2CO3溶液和稀H2SO4溶液
9.下列反应的离子方程式正确的是()
A、铝粉与NaOH的D2O溶液反应:
2Al+2OH-+2D2O===2AlO2-+H2↑+2D2↑
B、H218O中投入Na2O2固体:
2H218O+2O22-====4OH-+18O2
C、向漂白精溶液中通入二氧化碳:
Ca2++2ClO-+H2O+CO2====CaCO3↓+2HClO
D、Fe3O4与稀硝酸反应:
Fe3O4+8H+====2Fe3++Fe2++4H2O
E.硫酸和氢氧化钡的反应:
Ba2++OH-+H++SO42-====BaSO4↓+H2O
10.某无色透明溶液中,由水电离出来的[H+]=1×10-13mol/L,在此溶液中一定能够大量共存的离子组是()
A、K+、Na+、MnO4-、NO3-B、K+、Na+、Cl-、NO3-
C、NH4+、AlO2-、Na+、S2O32-D、Fe3+、S2-、Al3+、HCO3-
11.写出下列反应的离子方程式
(1)次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳
(2)用氨水吸收少量二氧化硫
(3)硝酸亚铁溶液中加过量氨水
(4)向硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性
(5)向偏氯酸钠溶液中加入盐酸至溶液呈酸性
(6)金属钠与水反应
(7)过氧化钠与水反应
(8)向碳酸钠溶液中通二氧化碳
(9)碳酸氢钙溶液中滴加少量的澄清石灰水
(10)稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液
(11)向溴化亚铁溶液中加少量的氯水
(12)向氯化亚铁溶液中加溴水
(13)氢氧化钠溶液与氯化铵溶液混合
(14)氢氧化铁溶于氢碘酸溶液中
(15)向氢氧化钠溶液中的加氯化铝溶液直至过量
(16)向溴水中通二氧化硫气体
(17)将偏铝酸钠溶液与氯化铝溶液混合
(18)氯气溶解于水
(19)铜与浓、稀硝酸反应
(20)碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应
专题四热化学
【本讲内容】
1.反应热焓变
(1)根据反应过程中的热量变化,可以把化学反应分为反应和反应。
关于反应热的解释:
①。
②
(2)焓:
。
焓变:
。
放热反应,△H0;
吸热反应,△H0。
(3)反应热与焓变的关系:
(4)有关焓变比较的题目
2.热化学方程式
(1)定义:
能表示参加反应和关系的化学方程式,叫做热化学方程式。
(2)特点(与化学方程式比较)
①指明了反应时的,如在下进行的反应,可不注明。
②在化学方程式右边注明△H的、和。
③所有反应物和产物都用括号注明了它们在反应时的。
④化学计算数只表示,而不表示分子数或原子数,因此可以为整数。
⑤化学计量
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