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cm-3,两种液体都不溶于水,利用这一点可用水区别。
酒精能以任意比与水混溶,汽油不溶于水,用水可以区别。
碘微溶于水,碘水溶液显黄褐色溶液,高锰酸钾易溶于水,水溶液显紫红色。
氯化铵与硝酸铵的色、态和溶解性很相近,不易用物理性质加以区分。
答案选C。
[例2]某些化学试剂可用于净水。
净水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)nClm·
yH2O]x,式中m等于()
(A)3-n(B)6-n(C)6+n(D)3+n
[解析]显然,这种无机高分子中各元素的化合价之和应等于零。
[Al2(OH)nClm·
yH2O]x中可看成是Al3+、OH-、Cl-、H2O四部分组成,所以必有m=6-n。
答案选B。
[例3]下列物质中属于离子化合物的是()
A.苛性钠B.碘化氢C.硫酸D.醋酸
[解析]苛性钠就是氢氧化钠,氢氧化钠属于离子化合物。
碘化氢、硫酸、醋酸都是共价化合物。
[例4]单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下:
aFe+bNO3-+cH+==dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O(化学计量数均为正整数)
请你用已掌握的知识研究出下列规律。
(1)c、g、h的关系式是______________________________。
(2)b、c、d、f的关系式是_________________________________________。
(3)d、f、g、h的关系式是__________________________________________。
(4)若a=12,铁和硝酸恰好完全反应,则b的取值范围是_______________________。
c的取值范围是______________________。
[解析]
(1)这是考查反应前后H、O原子守恒关系。
若只从“cH+
gNO+hN2O”去分析,似乎H+跟NO、N2O之间没有什么联系,思路不容易展开。
只要抓住“反应中H+全部转化为H2O”、“NO和N2O全是由NO3-转变而来”,必有“NO3-
NO+2H2O”和“2NO3-
N2O+5H2O”,进而总结出“c=4g+10h”。
(2)这是考查离子电荷守恒关系。
离子反应中反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷数必定相等。
b、c、d、f恰好是反应方程式中各种离子的化学计量数,因此根据“bNO3-+cH+
dFe2++fFe3+”就可计算出“c-b=2d+3f”。
(3)这是是考查电子守恒关系。
d、f、g、h恰好是与电子得失有关四种产物的化学计量数,其中“dFe2++fFe3+”决定失电子总数,“gNO+hN2O”决定得电子总数,所以有“2d+3f=3g+8h”。
(4)可以用极限思维方法来解决。
这里要注意三个前提:
一是a=12;
二是铁和硝酸恰好完全反应;
三是每种物质的化学计量数均为正整数(即产物中既要有Fe2+、又要有Fe3+,既要有NO、又要有N2O)。
有12molFe完全反应时,只有当“Fe
Fe2+、NO3-
N2O”时消耗的NO3-最少(计算可得需6mol),只有当“Fe
Fe3+、NO3-
NO”时消耗的NO3-最多(计算可得需12mol),所以有“6<
b<
12”。
从分析问题
(1)的基础上可得出,有12molFe完全反应时,只有当“Fe
N2O”时消耗的H+最少(计算可得需30mol),只有当“Fe
NO”时消耗的H+最多(计算可得需48mol),所以有“30<
c<
48”。
[评注]各个子问题间跨度较大,要求解题者每答完一个问题就要转换到另一个新的思维角度、跳跃到另一个知识背景中去分析研究,有的学生就是因为思维的灵活性不够、思维的慎密性不强,造成思路阻塞。
[例5]A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单质。
这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是。
(用A、B、C字母填写)。
(2)单质乙必定是(填“金属”或“非金属”),其理由是。
(3)单质乙的分子式可能是,则化合物B的分子式是。
[解析]试题主要考查利用化学基本概念进行抽象分析能力。
(1)观察题给转化关系图可推出:
第一,化合物A由单质甲和单质乙化合而成,其中必含有乙元素;
第二,单质甲跟化合物B反应可生成A和C,说明化合物B中必定含有元素乙;
第三,无法确定化合物C中是否含有乙元素。
所以答案为A、B。
(2)联系常见非金属元素、金属元素化合物的化学规律可推出,单质乙必定是非金属元素。
因为A+B→乙+C,且乙为单质,可知乙元素在A、B中分别呈正、负价,而金属元素只显0价和正价,非金属元素可显负价、0价和正价。
所以乙是非金属。
(3)从中学化学知识范围考虑可联想到硫化氢跟二氧化硫、氨气跟氮的氧化物等物质间的反应,从而可推测单质乙可能是硫、氮气等。
所以答案为S,H2S(或:
N2,NH3)。
[考题预测与专题训练]
1.主族元素A有1个价电子,主族元素B的最高价与最低价的绝对值相等,它们形成化合物的化学式是()
(A)AB4(B)BA4(C)A2B(D)B2A3
2.下列离子方程式书写正确的是()
(A)铁跟盐酸反应:
2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
(B)碳酸氢钙溶液跟过量氢氧化钠溶液反应:
Ca2++HCO3-+OH-CaCO3↓+H2O
(C)次氯酸钙溶液中通入过量的CO2;
ClO-+H2O+CO2HCO3-+HClO
(D)氯化铝溶液与过量的氨水反应:
Al3++4NH3·
H2OAlO2-+4NH4++2H2O
3.C60与现代足球
有很相似的结构,它与石墨互为()
(A)同位素(B)同素异形体(C)同分异构体(D)同系物
4.2002年诺贝尔化学奖授予利用“质谱分析法”和“核磁共振技术”等对生物大分子进行研究并作出重大贡献的科学家。
下列物质中属于生物大分子的是()
(A)乙醇(B)葡萄糖(C)氨基酸(D)蛋白质
5.
(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析.有关
的说法正确的是()
(A)质子数为6(B)电子数为13(C)中子数为6(D)质量数为6
6.下列变化不属于化学变化的是()
(A)在稀盐酸中滴入石蕊试液溶液变红(B)红糖水中加入活性炭溶液变为无色
(C)SO2通入品红中溶液变为无色(D)少量胆矾粉末加入到浓硫酸中固体变白色
7.20世纪20年代起,就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子,但一直没有得到证实。
最近,意大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子,并用质谱仪探测到了它存在的证据。
若该氧分子具有空间对称结构,你认为该氧分子是()
(A)氧元素的一种同位素(B)臭氧的同素异形体
(C)一种新的氧化物(D)可能是非极性键构成的非极性分子
8.下列物质按纯净物、混合物、强弱电解质和非电解质顺序排列的是()。
(A)单甘油酯、混甘油酯、苛性钾、氢硫酸、三氧化硫
(B)胆矾、漂白粉、硫酸钠、次氯酸、氯气
(C)明矾、水煤气、盐酸、醋酸、铜
(D)冰醋酸、福尔马林、硫酸钡、氢硫酸、乙醇
9.能正确反映醋酸和氢氧化钠反应的离子方程式是:
()
(A)CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O
(B)H++OH-=H2O
(C)CH3COOH+OH-+Na+=CH3COONa+H2O
(D)CH3COOH+NaOH=CH3COO-+Na++H2O
10.日常生活中常用下列方法处理相关问题,其中不涉及化学变化的是()
(A)用明矾净化河水
(B)蜂蚁螫咬处涂抹稀氨水以消除疼痛
(C)用食醋蒸熏对房间消毒杀菌
(D)硫酸钡作X光透视肠胃的药剂
11.我们平常所说的某种元素的相对原子质量,是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出的平均值,则下列叙述正确的是()
(A)这里所说的“百分比”,是指各天然同位素原子所占的质量分数
(B)这里所说的“元素的相对原子质量”,就是各同位素原子的质量和12C质量的1/12的比值
(C)这里所说的“同位素原子”,就是指质子数相同而中子数不同的原子
(D)这里所说的“平均值”,就是指各同位素原子的相对原子质量相加后除以该元素同位素的种数所得的值
12.在体积为V的密闭容器中,通入amolNO、bmolO2、cmolN2,充分反应后,容器内氮原子数和氧原子数之比为()
(A)
(B)
(C)
(D)
13.石榴石是石榴石族矿物的总称,颜色随成分的不同而变化,其组成可以表示为A3B2(SiO4)3,式中A、B均为金属元素,则A、B对应的化合价依次为()
(A)+2,+3(B)+3,+2(C)+2,+2(D)+3,+3
14.在过氧化物中加入乙醚后,再加入数滴K2Cr2O7的硫酸溶液,轻轻振荡后静置,乙醚层呈现蓝色,这是由于生成的过氧化铬(CrO5)溶于乙醚之故。
CrO5的结构式如图所示
。
(1)在CrO5中氧元素的化合价为________。
(2)写出这一反应的离子方程式__________________________。
(3)这个反应______(填“是”或“不是”)氧化还原反应,其理由是________。
15.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg·
L-1。
现用氯氧化法处理。
发生如下反应(其中N均为-3价):
KCN+2KOH+Cl2→KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是_______________________。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。
请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:
KOCN+KOH+Cl2—CO2+N2+KCl+H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质。
至少需液氯____________g。
16.
(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)
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存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:
()O2-+()H2O—()H2O2+()O2+()
17.A、B、C、D、E为中学常见的五种物质,均含元素Y,有的还可能含有元素X、Z,元素X、Y、Z的原子序数依次递增。
①元素Y在A、B、C、D、E中所呈现的化合价依次递增,其中只有B为单质;
②常温下将气体D通入水中发生反应,生成C和E;
③工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制取E。
请回答以下问题:
(1)B的电子式为:
______,A的结构式为__________,A分子的空间构型是_______;
(2)写出②中涉及反应的化学方程式_______________。
(3)由B反应生成1molA放出的热量为46.2kJ,写出该反应的热化学方程式,并注明反应条件________________________。
(4)工业上,若输送Cl2的管道漏气,用A进行检验时可观察到大量白烟,同时有B生成,写出有关反应的化学方程式________________________。
18.请将下列高分子材料合成时所用的单体的结构简式填入下表:
编号
名称
结构简式
单体
例
涤纶
(的确凉)
HOCH2CH2OH
1
异戊橡胶
2
锦纶
(尼龙6)
3
ABS树脂
19.
(1)实验室用二氧化锰跟浓硫酸共热反应,二氧化锰被还原成Mn2+并制取氯气的化学方程式是___________________________________。
(2)高锰酸钾是常用的氧化剂。
在酸性条件下,MnO4-被还原成Mn2+。
用高锰酸钾跟浓盐酸在室温下制氯气的反应的离子方程式是___________________________。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气。
该方法是用氯化铜作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯气反应制氯气,反应的化学方程式为________________________________。
(4)从氯元素化合价的变化看,以上三种方法的共同点是______________________。
(5)比较以上三个反应,可认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为________________。
20.工业上用反应3NO2+H2O2HNO3+NO生产硝酸,用NaOH溶液吸收硝酸厂排出的尾气中的NO和NO2气体。
已知NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为:
2NaOH+NO+NO22NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2NaNO2+NaNO3+H2O
(1)在尾气中,NO占混合气体的体积分数为a%,NO2占混合气体的体积分数为b%。
若尾气经过足量的NaOH溶液时,NO和NO2能被完全吸收,则a和b的关系是。
(2)目前有一种治理NO污染的方法是在400℃左右,在催化剂存在的条件下,用氨还原NO,生成两种无害的物质,试写出反应的化学方程式。
(3)用方法
(2)同样可处理NO2气体,在同温同压下,每消耗1体积NH3可处理体积NO2。
参考答案:
1B。
(最高价与最低价的绝对值相等,是第四主族元素)
2C。
3B。
4D(从生物大分子入手分析就可推知是蛋白质)。
5A。
6B(活性炭的吸附作用属于物理变化)。
7BD(O4是氧元素的一种单质,跟O2、O3等是同素异形体)。
8D。
9A。
10D。
11C。
12D(NO、O2反应转化为NO2时,混合物中氮、氧两种原子的个数比不会发生变化)。
13A。
14.
(1)1个氧原子显-2价,4个氧原子显-1价。
(2)Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O
(3)不是。
该反应中反应前后元素的化合价没有发生变化。
(观察过氧化铬的结构式或知,其中铬元素的化合价是+5价,重铬酸钾转化为过氧化铬属于非氧化还原反应)
15.试题开始告诉解题者,CN-跟液氯之间的反应分两步进行,第一步反应中CN-被氧化成毒性较弱的氰酸盐,第二步再氧化成无毒物质。
从解题信息的取用角度分析,问题
(1)只要取用该小题内的信息就足够了,问题
(2)的解答也不涉及另外的信息。
但第(3)小题的解答要综合前两小题的结果、解答问题的条件也分散在前面的各小题中,所以要求有较强的信息收集能力和综合分析能力。
(1)只是元素化合价分析,比较反应物和生成物就容易得出,反应前后碳元素的化合价升高了,氯元素的化合降低了。
所以被氧化的元素是碳。
(2)可用化合价升降法来配平。
反应前后,氮元素的化合价从-3价变成0价,氯元素的化合价从0价变为-1价,再根据化合价升、降总数相等可配平。
(3)从“氰化钾转化为无毒物质”可得出,反应应进行到第二步。
综合分析两步反应可得出如下计算关系:
2molKCN~5molCl2。
再根据
(1)中“含KCN浓度为650mg·
L-1”,可计算出20L废水中含KCN的物质的量。
所以有:
2KCN~5Cl2
130g357g
20×
0.65gx
计算可得:
x=35.5g。
16.
(1)①3O2
2O3;
②2Na+O2
Na2O2;
③4Na+O2
2Na2O
(2)0;
-1;
-2。
(3)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2。
(4)2O2-+2H2O=H2O2+2OH-+O2。
17.
(1)
三角锥型。
(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(4)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
(提示:
A、B、C、D、E五种物质分别为:
NH3、N2、NO、NO2、HNO3)
18.
CH2=C(CH3)CH=CH2
已内酰胺
丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯
19.
(1)MnO2+2H2SO4(浓)+2NaClMnSO4+Cl2↑+Na2SO4+2H2O。
(2)2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+Cl2↑。
(3)4HCl+O2
2Cl2↑+2H2O。
(4)都是利用氧化剂把负一价的氯元素氧化成0价态的氯气。
(5)从反应条件看,高锰酸钾最容易把氯化氢氧化成氯气,氧气最难把氯化氢氧化成氯气。
所以,这三种氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为:
高锰酸钾、二氧化锰、氧气。
20.
(1)a≤b。
(2)4NH3+6NO
5N2+6H2O;
2∶3。
(3)0.75。
化学专题辅导专题二:
物质结构问题的梳理和综合
1.《考试大纲》对物质结构、元素周期律方面的要求为:
以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:
原子半径、化合价、单质及化合物性质)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。
这部分内容每年都会有试题,可以是选择题,也可以有关结合物质结构的元素化合物推断题。
2.《考试大纲》中有关物质结构部分的内容还有:
(1)理解离子键、共价键的涵义。
理解极性键和非极性键。
了解极性分子和非极性分子。
了解分子间作用力,初步了解氢键。
能用有关原理解释一些实际问题。
(2)了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体)及其性质,了解各类晶体内部微粒间的相互作用。
能够根据晶体的性质判断晶体类型等。
(3)能对原子、分子、化学键等微观结构进行三维空间想像,重视理论联系实际、用物质结构理论解释一些具体问题。
高考试题中常常是结合元素化合物内容进行综合考查。
题型上看可以是选的择题、简答题、填空题等。
3.要注意,这部分内容也属于最重要基础知识之一,可以联系到各部分内容中,编制成多种不同的题型进行考查。
1.原子结构和元素周期律知识的综合网络
2.对一些重要的知识点加以总结归纳
如,在元素周期律的学习中用多种方法判断元素的金属性和元素的非金属性,并加以归纳总结。
金属性强弱:
(1)单质与水或非氧化性酸反应难易;
(2)单质的还原性(或离子的氧化性);
(3)M(OH)n的碱性;
(4)置换反应;
(5)原电池中正负极判断,金属腐蚀难易;
(4)对应金属离子电解时阴极放电顺序。
非金属性强弱:
(1)与氢气反应生成气态氢化物难易;
(2)单质的氧化性(或离子的还原性);
(3)最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱;
(4)置换反应。
3.各类晶体主要特征
类型
比较
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体微粒
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子、自由电子
形成晶体作用力
离子键
共价键
范德华力
微粒间的静电作用
物理性质
熔沸点
较高
很高
低
有高、有低
硬度
硬而脆
大
小
导电性
不良(熔融或水溶液中导电)
绝缘、半导体
不良
良导体
传热性
良
延展性
溶解性
易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂
不溶于任何溶剂
极性分子易溶于极性溶剂;
非极性分子易溶于非极性溶剂中
一般不溶于溶剂,钠等可
与水、醇类、酸类反应
典型实例
NaOH、NaCl
金刚石
P4、干冰、硫
钠、铝、铁
在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子,因此NaCl、SiO2等均为化学式。
只有分子晶体中才存在分子。
4.以典型分子结构为起点进行纵横联系
以甲烷为中心可进行如下图所示的联系:
[例1]下列指定微粒的个数比为2:
1的是()
A.Be2+离子中的质子和电子
B.
H原子中的中子和质子
C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子
D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
[解析]Be2+中含有4个质子、2个电子。
H原子中含有1个中子和1个质子。
NaHCO3晶体中的钠离子跟碳酸氢根离子的个数比为1:
1。
BaO2(过氧化钡)固体中含有Ba2+、O22-阴离子和阳离子的个数比为1:
所以答案选A。
[例2]酸根RO3-所含电子数比硝酸根NO3-的电子数多10,则下列说法正确的是()。
(A)R原子的电子层数比N的电子层数多1
(B)RO3-中R的化合价与NO3-中的N的化合价相等
(C)RO3-和NO3-只能被还原,不能被氧化
(D)R和N为同族元素
[解析]从“酸根RO3-所含电子数比硝酸根NO3-的电子数多10”可得出R元素的原子序数应比N大10,所以RO3-是ClO3-。
进而可推出说法A、B是正确的,说明D是错误的。
氯酸根离子既可以被氧化(转化为高氯酸根离子)、也可以被还原成低价态,所以说法C也是错误的。
答案为AB。
[例3]1999年美国《科学》杂志
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