错题分析:
例1. 某同学为探究Zn、Fe、Cu三种金属的活动性,设计了三组实验:
①将大小相同的Zn、Fe、Cu三种金属片分别插入体积和浓度均相同的稀硫酸中
②将Zn片插入硫酸铜溶液中,Cu片插入硫酸亚铁溶液中
③将Zn片插入硫酸亚铁溶液中,将Fe片插入硫酸铜溶液中
其中可以达到目的是( )
分析:
在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸发生置换反应,位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来.
解:①将Zn、Fe、Cu三种金属片分别插入稀硫酸中,锌铁都与稀硫酸反应产生气泡,而锌反应速度快,铜与稀硫酸不反应,故可以达到目的.
②把锌加入硫酸铜溶液中,会置换出铜,说明锌强于铜,而把铜插入硫酸亚铁溶液中,无变化,说明铜小于铁,而锌和铁的活动性无法比较,故不能达到目的.
③将锌片插入硫酸亚铁溶液中会置换出铁,说明锌比铁活泼,将铁片插入硫酸铜溶液中会置换出铜,说明铁比铜活泼,故可以达到目的.
故选A.
跟踪练习:
1、为探究Zn和Cu的金属活动性强弱,提供的试剂有:Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液.下列说法正确的是( ) A.选用两种试剂可实现实验目的, B.ZnSO4溶液中加入Cu不能探究金属活动性强弱 C.最多只能设计一种实验方案 D.根据Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱
例2.
2.
方案甲:
方案乙:
3.某化工厂排出的废液中含有AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2.为了减少废液对环境的污染,并回收银和铜,某化学小组同学设计了如图所示方案进行实验:
试回答: (1)加入的固体a是(写化学式)
(2)固体乙的成分有
AgCu
(3)步骤①中将滤液1与固体甲分离的操作名称是
过滤
(4)写出步骤②中发生反应的化学方程式
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
例3. 如图所示,只是滑动变阻器,它的金属滑片垂直固定在等臂杠杆的中央且可以随杠杆左右转动,杠杆两端分别悬挂等质量、等体积的铁球,此时杠杆平衡,若将铁球同时浸没到密度相同的稀硫酸和硫酸铜溶液中,反应一段时间后会观察到: (1)杠杆右端的铁球表面出现什么现象? (2)金属滑片将向左端还是右端偏转? (3)灯泡L比开始时变亮了还是暗了?
解释:(1)铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,红色的铜附着在铁的表面;
(2)球在稀硫酸中会逐渐溶解而变小,稀硫酸的密度则会因铁的溶解而增大,即左边铁球将上升;而铁球在硫酸铜溶液中则会在铁球溶解的同时,生成质量更大的金属铜,使铁球质量增大,溶液密度减小,即右端铁球将下沉.金属滑片向右偏转;
(3)因滑动变阻器向右滑动后,电阻减小,灯泡变亮.
答:(1)杠杆右端的铁球表面有红色物质生成;
(2)金属滑片向右偏转;
(3)灯泡L比开始时亮.
4. 我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱.下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:
则下列叙述错误的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2 |
B.把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉 |
C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中 |
D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶 |
例5. 海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力。苦卤是海水提取食盐后的残液,利用苦卤可以制得金属镁等化工原料。下图是我市某盐场苦卤中部分成分含量柱形图。试计算:
(1) 若使100 g该苦卤中的MgCl2和MgSO4完全转化为Mg(OH)2沉淀,需要20% NaOH溶液多少克?
(2)将上述沉淀完全转化为无水MgCl2,并在熔融状态下进行电解,可得金属镁多少克?氯气多少升(该条件下氯气密度为3.0 g/L)?
5.解:(1)设100 g苦卤中MgCl2、MgSO4完全转化为Mg(OH)2所需NaOH的质量分别为x、y。
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓+2 NaCl
x = 12 g
MgSO4 + 2 NaOH = Mg(OH)2↓+ Na2SO4
y = 4 g
NaOH溶液的质量为:
(2)可得Mg质量为:
生成Cl2的质量为:
体积为:
5.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法不正确的是
例6.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
【猜想】Ⅰ:固体是NaOH;
Ⅱ:固体是NaOH和Na2CO3;
Ⅲ:固体是________。
【查阅资料】Na2CO3的水溶液呈碱性。NaCl、CaCl2、BaCl2的水溶液均呈中性。
【实验】为确认猜想Ⅱ正确,请你完成下列实验方案。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量固体于试管中,加水振荡至全部溶解; |
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②向试管的溶液中加入足量________; |
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③再向试管中滴加________。 |
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②________ |
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________ |
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③________ |
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________ |
猜想Ⅱ正确 |
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【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)________________________________________________________________________。
解释:
【猜想】Ⅲ:Na2CO3
【实验】
实验步骤 |
实验现象 |
②CaCl2溶液 |
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③酚酞试液 |
②有白色沉淀产生 |
③无色酚酞变红色 |
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【反思】CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
6.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动。
兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性。
【对固体猜想】
猜想Ⅰ.全部是NaOH; 猜想Ⅱ.全部是Na2CO3
猜想Ⅲ. 。
【实验和推断】
请回答:
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是_______________,说明氢氧化钠________________(填“已经”或“没有”)变质,有气泡产生的反应的化学方程式是______________________________________。
(2)若A是Ca(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为__________(填化学式),该实验____________(填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液。①现象a为_______________,现象b为_________________,则猜想2 成立。
②猜想Ⅲ成立的实验现象是_______________________ 。
【反思】①久置的氢氧化钠变质的原因是_________________________________(用化学方程式表示)。
②保存氢氧化钠的方法是___________________________________________。
例7.镍氢充电电池有着广泛应用,镍及其化合物能发生下列反应:①Ni+2HCl==NiCl2+H2↑;②NiO+2HCl==NiCl2+H2O;③NiO2+4HCl==NiCl2+Cl2↑+2H2O,对上述反应的分析判断错误的是
[ ]
A.镍能与氯化铜溶液发生置换反应
B.NiCl2能与NaOH溶液发生复分解反应
C.反应②和③都是复分解反应,
D.反应中Ni①、③的化合价都发生了变化
置换反应的规律和发生条件:
规律 |
发生条件 |
实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 |
①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuO Cu+H2O 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 |
①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO 2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 |
①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 |
①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
考点名称:复分解反应
- 复分解反应:
(1)概念:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,形如AB+CD==AD+CB (2)特点: ①一般在水溶液里进行,两种化合物中的离子互换。 ②元素的化合价不改变。 (3)复分解反应的实质:复分解反应从微观角度看,是反应物之间相互交换离子,阴、阳离子重新结合生成沉淀或气体或水。如酸与碱发生中和反应的实质为:H++OH-==H2O。
- 复分解反应发生的条件:
规律 |
发生的条件 |
金属氧化物+酸 |
生成物中有水,一般都能反应 |
酸+碱→盐+水 |
中和反应,有水生成,一般都能反应 |
酸+盐→新酸+新盐 |
生成物种有沉淀,气体或水 |
碱+盐→新碱+新盐 |
生成物种有沉淀,气体或水 |
盐1+盐2→新盐1+新盐2 |
生成物种有沉淀 |
- 常见的复分解反应:
①常见的有沉淀生成的复分解反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4 FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl NaCl+AgNO3==AgCl↓+NaNO3 H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl
②常见的有气休生成的复分解反应 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O
③常见的有水生成的复分解反应 NaOH+HCl==NaCl+H2O Na2CO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
易错点: 例如CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O这样的反应不是复分解反应。因为,根据复分解反应的定义。只有两种化合物互相交换成分,生成两种新的化合物的反应才是复分解反应。如:H2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2HCl这个反应中,硫酸的成分(氢离子和硫酸根离子)与氯化钡的成分(氯离子和钡离子)互相交换,形成了硫酸钡和盐酸。而CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O反应中二氧化碳的成分(C和O2)并没有与氢氧化钙的成分(钙离子和氢氧根离子)互相交换,所以这样的反应不是复分解反应。同理,CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O和SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O之类的反应也不是复分解反应。
考点名称:化合价的求法
- 求化合价:
化合价是元素的一种性质,它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零,这是求化合价的准则。
几种求法: 一、由化学式或根式 1.求AmBn化合物中A元素化合价的公式: (B元素的化合价×B的原子个数)/A的原子个数 2.求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式: (已知化合价诸元素价数的代数和)/未知化合价的元素的原子个数 3.根据正、负电荷数判断元素(或原子团)的化合价。 在根式中,正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。
二、由元素质量比 1.(A元素的相对原子质量×B元素的化合价)/(B元素的相对原子质量×元素的化合价)=A元素的质量比值/B元素的质量比值 2.A元素的质量比值(或百分组成)×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值(或百分比组成)×B的化合价/B相对原子质量
三、由质量比 (B的化合价×A的相对原子质量比值)/(A的化合价×B的相对原子质量比值)=A元素的质量比值/B元素的质量比值
- 正负代化合价数和为零:
【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。 解析:设化合物中Mn元素化合价为+x价,依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×(+1)+1×(+x)+4×(-2)=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。
电子层结构法 【例2】元素X的原子最外层上有1个电子,元素Y的原子最外层上有6个电子,则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A.XYB.X2YC.XY2D.X3Y 解析:本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时,X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子,最高正价为+1价,Y最外层6个电子,离8电子稳定结构尚差2个,故最低负价为-2价,则X、Y所形成化合物分子式为X2Y,应选B。
质量分数法 【例3】某元素的相对原子质量为59,在其氧化物中该元素的质量分数为71%,则它的化合价为[] A.+1B.+2C.+3D.+4 解析:设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3,R化合价为+3价,选C。
质量守恒定律法 【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应,生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3,则该金属的化合价是[] A.+1B.+2C.+3D.+4 解析:设生成的氯化物化学式为RClx,依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知,反应前后各元素的原子种类和数目不变,生成物中H、Cl的原子个数比也应为1:1,故x值为3,则R的化合价为+3价,选C。
相对分子质量法 【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M,同价态的氯化物相对分子质量为N,则该元素的化合价数值为[] 解析:设该元素化合价为+x价,相对原子质量为MR (1)如x为奇数时,氧化物化学式为R2Ox,氯化物化学式为RClx,据题意有 2MR+16x=M(1) MR+35.5x=N(2) (2)*2-(1)得x的值为x=+(2N-M)/55 (2)x为偶数时,氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx,据题意有 MR+35.5x=N(4) x=+(N-M)/27.5
质量关系法 【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应,产生bg氢气,则反应中该金属元素的化合价为[] 解析:设金属在反应中化合价为+x价,则金属单质与生成H2有如下关系: 2R~xH2 2M 2x a b 故应选B。
相关因素讨论法 【例7】某元素M原子最外层电子数少于5,其氧化物化学式为MxOy,氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时,M的化合价可能是[] A.+1B.+2C.+3D.+4 解析:M的化合价在数值上等于z的值 如y=1z=2(合理) y=2z=4(合理) y=3z=6(与最外层电子数少于5不符) 故应选B、D。
例8. 如图所示,其中甲、乙、丙、丁、戊分别是氧化铜、稀盐酸、氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、二氧化碳中的一种.图中相连的两圆表示相应物质能发生反应,已知甲和丁反应有气泡出现.则下列说法正确的是( )
A、 甲与丙反应属于中和反应
B、 乙和戊都是氧化物 ,
C、 丙与丁反应会生成白色沉淀
D、 丁和戊反应属于化合反应
分析: 根据甲和丁反应有气泡出现,推出甲和丁是稀盐酸和碳酸钠溶液,同时丁能与另外两物质反应,所以丁为盐酸,甲为碳酸钠.与稀盐酸和碳酸钠都能反应的是氢氧化钙,则丙是氢氧化钙,可与二氧化碳反应,所以乙是二氧化碳,戊是氧化铜,推测出各物质然后根据相关知识进行分析解答.
解答: 最终对应结果为:甲:碳酸钠;乙:二氧化碳;丙:氢氧化钙;丁:盐酸;戊:氧化铜.
A、中和反应是酸和碱的反应,而甲是碳酸钠溶液,属于盐,丙是氢氧化钙溶液,属于碱,不符合中和反应的特点,故A错误;
B、乙是二氧化碳,戊是氧化铜,都有两种元素组成,且其中一种是氧元素,都是氧化物,故B正确;
C、丁是稀盐酸,丙是氢氧化钙,二者反应生成水和氯化钙,无沉淀生成,故C错误;
D、稀盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,符合复分解反应的特点,不是化合反应,故D错误.
故选B.
例9.向含有CuCl2和HCl的混合溶液100g中,逐滴加入质量分数为10%的NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如下图,仅考虑沉淀为Cu(OH)2.则下列说法正确的是 ( )
A.P点溶液中的溶质只有一种
B.M点溶液比P点溶液中氯化钠的质量分数小
C.整个反应过程中,氯离子个数不变
D.沉淀完全时,m1的数值为80
【解析】A、P点表示氢氧化钠与盐酸恰好反应完,但氯化铜还没有反应,此时溶质是氯化铜、氯化钠、氢氧化钠,故A错误;
B、M点溶液比P点溶液中氯化钠的质量多了因为氢氧化钠与氯化铜反应生成了氯化钠,溶液质量少了,因为生成了沉淀,所以质量分数变大了,故B错误;
C、复分解反应的实质是能生成气体、水、沉淀的离子参加了反应,即氢离子、氢氧根离子、铜离子、而氯离子实际并没有参加反应,所以整个反应过程中,氯离子个数不变,故C正确;
D、根据沉淀质量算出氢氧化钠质量为8克,所以需氢氧化钠溶液质量为80克,但这是与氯化铜反应需要的氢氧化钠,再加上与盐酸反应的氢氧化钠应该是140克,故D错误.
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