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高三化学复习. 基本概念 化学反应与能量. 化学反应与能量. 考纲要求. (1) 理解 氧化还应反应,了解氧化剂和还原剂等概念。 (2) 掌握 重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平反应方程式。 (3) 掌握 离子反应发生的条件和离子方程式的书写和判断 (4) 了解 化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应; 理解 反应热、燃烧热和中和热等概念。 (5) 掌握 热化学方程式的书写。. 离子反应专题复习. 用 “ ”. 例: HF H + + F -.
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高三化学复习 基本概念 化学反应与能量
化学反应与能量 考纲要求 (1)理解氧化还应反应,了解氧化剂和还原剂等概念。 (2)掌握重要氧化剂、还原剂之间的常见反应。能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平反应方程式。 (3)掌握离子反应发生的条件和离子方程式的书写和判断 (4)了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应;理解反应热、燃烧热和中和热等概念。 (5)掌握热化学方程式的书写。
离子反应专题复习 用 “ ” 例:HF H+ + F- (一).強电解质与弱电解质 部分电离 完全电离 只有阴、阳离子 没有分子 既有阴、阳离子 又有分子 用 “ = ” 例:H2SO4=2H++SO42- 弱酸、弱碱、H2O及极少数盐类﹝如:HgCl2、(CH3COO)2Pb﹞ 強酸、強碱、绝大多数盐类、活泼金属氧化物
(二).离子反应 离子反应的定义:有自由离子参加或生成的化学反应. 离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。 ①表示某一个特定的离子反应; ② 表示所有同一类型的离子反应 例:H++OH-=H2O表示: 強酸与強碱作用生成可溶性盐的反应
在水溶液进行的反应! 难溶的物质? Fe2+、NH4+ ---- AlO2- Fe3+ ---- AlO2- 、 CO32-、HCO3- Al3+ ----AlO2- 、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32- Fe3+与SCN-; Fe3+与C6H5O-; Al3+与F- ; Ag+与NH3· H2O 离子反应的本质 尽可能减小反应物的某些离子浓度!! 离子间能否反应的判据 (1)能否发生复分解反应 难电离的物质? 挥发性物质? (2)能否发生氧化还原反应 (3)能否发生双水解反应 (4)能否发生络合反应
“二性”:指溶液的酸性(pH<7) 、碱性(pH>7) 若显酸性:一切弱酸根离子,如CO32-、SO32-、S2-、F-AlO2-、SiO32-、CH3COO- 、C6H5O-以及OH-离子不能大量共存。 “一色”:若要求是无色溶液,则Cu2+(蓝)、 Fe3+(黄)、 Fe2+(淡绿)、 MnO4-(紫)、 Fe(SCN)2+(血红)、Fe(C6H5O)63-(紫)等有色金属离子、酸根离子和非金属单质分子如Br2、I2 等均不能大量存在。 若显碱性:一切弱碱阳离子,如NH4+、Al3+、Fe3+、 Fe2+、Cu2+、Mg2+以及H+离子不能大量共存。 弱酸酸式根离子,如HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-等在酸碱性溶液中都不能大量共存!!!
“三特”:判断离子共存应注意下列三种特殊问题:“三特”:判断离子共存应注意下列三种特殊问题: 判断离子共存应注意下列三种特殊问题: ① AlO2-和HCO3- 、HSO3-不能大量共存。 ∵AlO2-+2H2O=Al(OH)3+OH-, AlO2-水解能力很强, OH-浓度较大,∴HCO3-+OH-=CO32-+H2O, 即 AlO2-+ HCO3- +H2O= Al(OH)3↓+ CO32- ②Mg2+、Ca2+、Ba2+和HCO3- 、HSO3- 等可以大量共存,不考虑它们之间的双水解。
OH-常温 氧 化 H+常温 氧 化 ③离子间的氧化还原反应受溶液酸、碱性影响 NO3-、ClO3-------S2-、Fe2+、 I- 在非酸性溶液里可以大量共存, 在酸性环境中会发生氧还反应。 MnO4-SO32-、S2O32-、S2-、I- MnO4-SO32-、S2O32-、S2-、I- 、Cl-、Br-
“四反应”:如果离子间能发生下列四种反应中的任一种,均不能共存:“四反应”:如果离子间能发生下列四种反应中的任一种,均不能共存: (1)发生复分解反应生成难溶的物质或难电离的物质或挥发性物质。 (2)发生氧化还原反应 (3)发生双水解反应 (4)发生络合反应 (1)I-、ClO-、NO3-、H+ (2)K+、NH4+、HCO3-、OH- 在水溶液中能大量共存的是( ) (3)SO32-、SO42- 、Cl-、OH- (4)Fe3+、Cu2+、SO42- 、Cl- (5)H+、K+、AlO2-、HSO3- (6)Ca2+、Na+、SO42- 、CO32- 离子能否共存判断规律 √ √
Exe1:在强酸性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是( ) A.NH4+、 Al3+、SO42- 、NO3- ; B.K+、Na+、 AlO2- 、NO3- C.K+、 NH4+、MnO4-、SO4 2- ;D.Na+、K+、NO3- 、HSO3- Exe2:下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( ) A. H+ Cu2+ SO42- Cl- ; B.Al3+ Ba2+ S2- NO3- C.K+ Na+ OH- AlO2 - ; D.H+ Fe2+ MnO4- SO42- Exe3:在强酸性溶液中能够大量共存的一组离子是( ) A.K+ Al3+ MnO4- Cl- ; B.Fe2+ Cu2+ NO3- SO42- C.Ca2+ Fe3+ SO42- I- ; D.Cu2+ Fe3+ SO42- NO3- √ √
A.K+ Fe2+ NH4+ NO3- ; B.K+ Na+ SO42- NO3- C.Ba2+ Cl- K+ NO3 - ; D.Fe2+ Mg2+ Cl- SO42- Exe5:某溶液中含有大量Ag+、 NH4+、 Al3+ 、Fe2+四种离子。往该溶液中加入足量Na2O2,充分搅拌后,再加入过量稀盐酸,此时溶液中一定能大量存在的离子是( ) A. Na+ NH4+ OH- B. Fe2+ Al3+ Cl- C.. Na+ Fe3+ Al3+ D. Fe3+ Ag+ NH4+ Exe6:下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是( ) A.Na+ Ca2+ Cl- SO42- B.K+ AlO2- NO3- OH- C.H+ NH4+ Al3+ SO42- D.H+ Cl- CH3COO- NO3- Exe4:常温下某溶液中,由水电离出的氢离子的物质的量浓度为1× 10-13mol/L,该溶液中不能大量共存的离子组是( ) √ √ √ √
(三)、离子方程式的书写 步骤: (1) 写; (2) 改; (3) 删; (4)查。 (一)基础和关键 仍用化学式表示的物质 a.难溶的物质:BaSO4、Cu(OH)2、CaCO3、AgCl、 Fe(OH)3、Mg(OH)2 等 b.难电离的物质:弱酸、弱碱、水。 c.气体:CO2、 SO2、、H2S等 d.单质:H2、Na 、I2等 e.氧化物:Na2O 、Fe2O3等
(二)问题和注意 1、酸式盐参加的离子反应,弱酸酸式根不能拆写!!! NaHCO3与 NaOH:HCO3- + OH- = CO32- + H2O (但注意:HSO4-除外) 不能写成:H+ + OH- = H2O 2、有微溶物参加的反应,
3、必须考虑反应物的适量、少量、过量问题!!!3、必须考虑反应物的适量、少量、过量问题!!! 漂白粉中通入过量的CO2: 物质处于过量时,不考虑离子间组成比;处于少量或适量的物质一定要考虑离子间的组成比。 ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HClO 溴化亚铁与氯气: Cl2少量:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- Cl2过量:2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 = 2Fe3+ + 6Cl- + 2Br2 4、操作程序不同,其离子方程式不同。 将少量的NaOH滴入AlCl3溶液: AlCl3 和 NaOH NaAlO2 和 HCl Na2CO3 和 HCl AgNO3和NH3·H2O Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓ 将少量的AlCl3滴入NaOH溶液: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O
例:写出下列反应的离子方程式: (1)NaOH溶液中通入少量CO2气体; (2)NaOH溶液中通入过量CO2气体; (3)NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水; (4)澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液; (5)AlCl3溶液中加入少量NaOH溶液; (6)AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液;例:写出下列反应的离子方程式: (1)NaOH溶液中通入少量CO2气体; (2)NaOH溶液中通入过量CO2气体; (3)NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水; (4)澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液; (5)AlCl3溶液中加入少量NaOH溶液; (6)AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液; 【课堂练习】写出下列反应的离子方程式: (1)Na2CO3溶液中逐滴加入稀硫酸; (2)H3PO4与NaOH溶液中和; (3)明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应。
练习巩固 1.写出下列反应的离子方程式: (1)实验室制取 ①H2、②CO2、③Cl2 (2)Cl2分别通入①H2O、②NaOH溶液、③KI溶液 (3)NaHCO3溶液中分别加入①硫酸溶液、②澄清石灰水 (4)铁锈溶于盐酸 (5)硫酸铝溶液与氨水反应 2.写出符合离子反应的化学方程式: (!) H+ + OH- = H2O (2)S2- + Cl2 = S↓ + 2Cl-
△ Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+SO2↑+2H2O △ 2NaCl+H2SO4(浓) = Na2SO4+2HCl↑ △ 2NH4Cl(固)+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O MnO2 2KClO3 2KCl + 3O2↑ △ 5、只有在溶液中进行的离子反应才能写离子方程式(没有自由离子参加或生成的反应不能写离子方程式) 像以上这些反应均不能写离子方程式!!!
常见的少量、过量问题分析 物质处于过量时,不考虑离子间组成比;处于少量或适量的物质一定要考虑离子间的组成比 (1)硫酸氢钠与氢氧化钡 1、NaHSO4少量: H+ + SO42- + Ba2+ + OH- =BaSO4↓+ H2O 2、Ba(OH)2少量: 2H+ + SO42- + Ba2+ + 2OH- =BaSO4↓+2H2O (2)碳酸氢钙与氢氧化钠 1、Ca(HCO3)2少量: Ca2+ + 2HCO3- + 2OH-= CaCO3 ↓+ CO32- + 2H2O 2、NaOH少量: Ca2+ + HCO3- + OH- = CaCO3 ↓+ H2O
常见的少量、过量问题分析 (3)氯化铝与氢氧化钠 1、AlCl3少量: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O 2、NaOH少量: Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ↓ (4)偏铝酸钠与盐酸 1、HCl少量: AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ↓ 2、NaAlO2少量: AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O (5)溴化亚铁与氯气 1、Cl2少量: 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 2、FeBr2少量: 2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2+6Cl-
离子方程式的正误判断 (五原则) 1.必须遵守客观事实;(生成物是否正确) 2.必须遵守质量守恒定律; 3.必须遵守电荷平衡原理; 4.必须遵守定组成定律; 5.必须遵守书写规则;
经典例题 例1.判断下列离子方程式是否正确 ● 酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水: Fe2++H2O2+2H+=Fe3++2H2O↑ 正: 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O↑ ● 双氧水与KMnO4、H2SO4溶液混合, 写出反应的离子方程式: 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2++ 5O2↑+ 8H2O
●Mg(HCO3)2溶液中加入过量澄清石灰水: Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH- =MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O 正:Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH- = Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
例2:下列反应的离子方程式正确的是 A.铝片跟氢氧化钠溶液反应: Al十2OH-=AlO2-+H2↑ B.硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应: SO42-+ Ba2+=BaSO4↓ C.碳酸钙跟醋酸反应: CaCO3+2CH3COOH =Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑ D.铜片跟稀硝酸反应: Cu + NO3-+4H+= Cu2++NO↑ + 2H2O √
D 例3:下列离子方程式中,正确的是( ) A.二氧化硫气通入到漂白粉溶液中 Ca2++2ClO-+SO2+H2O == CaSO3+2HClOB.酸式硫化钠溶液中滴入几滴硫酸铜溶液 Cu2++HS- == CuS+H+C.用湿润的醋酸铅试纸检验硫化氢 Pb2++H2S == PbS+2H+D.碳酸镁溶液中加入过量的澄清石灰水Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH- == Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O
例4.下列反应的离子方程正确的是 CD A.氟气通入水中: 2F2+2H2O == 4F-+4H++O2 B.向小苏打溶液中加入过量的石灰水: Ca2++2OH-+2HCO3- == CaCO3+CO32-+2H2O C.硫氢化钠溶液与碘反应: HS-+I2 == S+2I-+H+ D.FeBr2溶液与等摩Cl2反应: 2Fe2++2Br-+2Cl2 == 2Fe3++4Cl-+Br2
AB 例5、 下列离子方程式正确的是 A、银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀 [Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl+2NH4++H2O B、在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后,沉淀不溶解 3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4+2NO+H2O C、孔雀石可溶于盐酸 CO32-+2H+=CO2+H2O D、氧化铁可溶于氢碘酸 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
例6:某无色稀溶液(透明),仅由下列离子中若干种组成,该溶液与铝作用放出氢气,试分析下列离子中H+、Ba2+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-,可能有哪些离子存在于此溶液中:例6:某无色稀溶液(透明),仅由下列离子中若干种组成,该溶液与铝作用放出氢气,试分析下列离子中H+、Ba2+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-,可能有哪些离子存在于此溶液中: 第一种情况,该溶液中可能有离子。 第二种情况,该溶液中可能有离子。 解析:若为强酸性溶液可能含有H+、Cl-、Ba2+(但一定不含NO3-,因在酸性条件下NO3-具有氧化性与Al反应不放氢气)。若为碱性溶液可能含有:OH-、Ba2+、NO3-、Cl-。
答:会有白色沉淀出现,反应的离子方程式是:答:会有白色沉淀出现,反应的离子方程式是: Ba2++SO42-= BaSO4↓ 例7:(1997年全国高考题) (1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性, 请写出发生反应的离子方程式: 2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓ (2)将以上中性溶液过滤,在滤液中滴加Ba(OH)2溶 液,会不会有反应现象出现? 若无,请说明理由; 若有,请写出反应现象以及反应的离子方程式?
但可溶于醋酸铵溶液,并形成无色透明的溶液,则反应的离子方程式为: ;当在醋酸铅中加入NaHS溶液时,又有黑色沉淀生成,此时的离子方程式为:. 例8:已知硫酸铅不溶于硝酸, PbSO4 + 2Ac- = Pb(Ac)2 + SO42- Pb(Ac)2 + HS-= PbS↓+ HAc + Ac- 或:Pb(Ac)2 + 2HS-= PbS↓+ 2HAc + S2- ..
例9.写出amol FeBr2与bmolCl2反应的离子方程式 ●当a:b≥2:1: ●当a:b≤2:3: ●当2:3≤a:b≤2:1: 6bFeBr2 + 3bCl2 = 2bFeCl3 + 4bFeBr3(Cl2不足) 2aFeBr2 + 3aCl2 = 2aFeCl3 + 2aBr2(Cl2过量) a FeBr2 + b Cl2 = x FeCl3 + y FeBr3 + z Br2 aFeBr2+bCl2 = 2b/3 FeCl3+ (3a-2b)/3 FeBr3+ (2b-a)/2Br2
能量与反应热专题复习 点燃 点燃 点燃 C + O2 CO2 CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O H2 +Cl2 2HCl 放热反应和吸热反应 放热反应: 反应过程中放出热量的反应 典型放热反应 物质的燃烧 NaOH + HCl = NaCl + H2O 中和反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑
放热反应和吸热反应 高温 高温 高温 CO2+C 2CO C + H2O CO + H2 CaCO3 CaO + CO2↑ N2 + 3H2 2NH3 △ Fe + S = FeS CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH(水解) 4NH3+6O2 4NO+6H2O 吸热反应: 反应过程中吸收热量的反应 N2O4=2NO2 典型吸热反应 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 注意 1.化合反应一般放热,分解反应一般吸热; 2.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应。
反 应 热 反应过程中放出或吸收的热叫做反应热 符号:△H 单位:一般采用:kJ/mol 许多反应的反应热可通过实验测定 测量仪器:量热计 化学反应放热或吸热的内因 反应物分子解离成原子 (破坏化学键) 吸热 化学反应 原子重新结合成新分子 放热 (生成化学键) 吸热 > 放热 吸热反应 规定其△H为“+” 当 吸热 < 放热 放热反应 规定其△H为“-”
反应热与键能的关系 △H=反应物总键能-生成物总键能 放热反应 当△H为“-”或△H<0时,为 吸热反应 当△H为“+”或△H>0时,为 如:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热为: △H=(436+243)-2×431=-183(kJ/mol) 例:已知反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H=-88.4 kJ/mol,键能H-H:436 kJ/mol,N-H:390.4 kJ/mol,试计算N≡N的键能。 X+3×436-6 ×390.4=-88.4 X=946(kJ/mol)
反应热与物质内能的关系 若E反应物<E生成物 若E反应物>E生成物 反应物转化为生成物时放出热量,这是放热反应 反应物转化为生成物时吸收热量,这是吸热反应
放热反应与吸热反应的比较 键能越大,能量越低,越稳定.
重要的反应热-燃烧热 在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成 稳定的氧化物时所放出的热量,叫做 该物质的燃烧热 1.概念: 2.单位: kJ/mol (1)燃烧的物质必须为:1mol (2)完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C→CO2,H→H2O(l),S→SO2等。 (3)燃烧热通常由实验测得 3.注意:
重要的反应热-燃烧热 4.表示的意义: 例如:C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示: 在101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。 ★ ★ ★燃烧热是以1mol物质完全燃烧放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的系数。例如: C8H18(g)+25/2O2(g)= 8CO2(g)十 9H2O(l); △H=-5518kJ/mol C8H18的燃烧热为5518kJ/mol。
重要的反应热-中和热 1.概念: 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。 2.注意: 稀溶液 ①条件: 如果浓度偏大,则溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用就大,表观电离度就会减小,这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热,造成较大误差(偏低)。 ②反应物: 酸与碱(中学阶段只讨论强酸与强酸中和) 若用弱酸代替强酸,或用弱 碱代替强碱,因中和过程中弱电解质电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。 ③生成物及物质的量: 生成1mol的H2O ④放出的热量: △H=-57.3kJ/mol。
燃烧热与中和热的区别和联系 放热反应 △H<0 单位:kJ/mol 可能是1mol,也可能是0.5或1/3mol等 1mol(O2量不限) 不限量 生成的水为1mol 生成1mol水时放出的热量;不同强酸强碱的中和热大致相同,均约为:57.3kJ/mol 1mol物质完全燃烧时放出的热量;不同物质,燃烧热不同
热化学方程式 1.概念: 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。 2.意义: 不仅表示化学反应中的物质变化,还表示化学反应中的能量变化。 例:2H2(g)+ O2 (g)= 2H2O (l); △H= - 571.6 kJ 表示:2mol 气态氢气与1mol气态氧气反应生成2mol液态水,放热571.6 千焦。 3.书写热化学方程式注意事项 溶液:aq (1) 必须注明各物质的聚集状态。(气:g,液:l,固:s) (2) △H写在方程式右端,并用“ ;”隔开。若为吸热反应,△H为“+”,若为放热反应,△H为“-” (3) 需注明反应的温度和压强,若不注明温度和压强,一般指250C ,1.01×105Pa • 系数只表示物质的量,可以是整数、小数或分数。 (5) 系数必须与反应热相对应。
; △H=- 483.6 kJ/mol 、小数。 + - 热化学方程式与普通方程式的比较