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考點27化學反應速率

1．復習重點

1.       了解化學反應速率的概念及表示方法.

2.       理解濃度溫度壓強和催化劑等條件對化學反應速率的影響.

3.       初步運用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度壓強溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響.

2．難點聚焦

(一)化學反應速率:

不同的化學反應進行的快慢不一樣.

有的進行得很快…瞬間完成. 如:氫氧混合氣爆炸;酸堿中和等

有的進行得很慢…需數(shù)小時;幾天;甚至幾百年;幾百萬年….

如:有機化合物間的反應,一般較慢,需數(shù)小時乃至數(shù)天;塑料的分解,需數(shù)百年.石油的形成需幾百萬年……

化學反應的速率:

用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少(或生成物濃度的增加)來表示化學反應進行的快慢.叫化學反應的速率.

濃度的單位,常用: mol/L. 

則，化學反應速率的單位：mol/(L?min)  mol/(L?s)

例：在一密閉容器內(nèi)，裝有氮氣和氫氣。反應開始時，氮氣的濃度為2mol/L，氫氣的濃度為5mol/L。2分鐘后，測的氮氣的濃度為1.6mol/L，求這兩分鐘內(nèi)的化學反應速率。

以上化學反應速率,是用氮氣濃度的變化來表示的,如果用氫氣呢?用氨氣呢?

顯然,同一化學反應的速率,用不同物質(zhì)濃度的變化來表示.數(shù)值不同.

故,在表示化學反應速率時,必須指明物質(zhì).

不同物質(zhì)表示的同一化學反應的速率之比等于化學計量數(shù)之比.

(二)外界條件對化學反應速率的影響:

不同的化學反應,具有不同的反應速率.(如: 氫氧混合氣爆炸;酸堿中和; 塑料的分解;石油的形成…)

參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素.

有些外界條件也有一定程度的影響.

主要探討濃度溫度壓強和催化劑對化學反應速率的影響.

4.       濃度對化學反應速率的影響:

做實驗2-2(見P32)

許多實驗證明:

當其它條件不變時,增加反應物濃度,可以增大化學反應速率.

這是為什么呢?

化學反應的過程,就是反應物分子中的原子,重新組合成生成物分子的過程.

反應物分子中的原子,要想重新組合成生成物的分子,必須先獲得自由.

即:反應物分子中的化學鍵,必須斷裂!

化學鍵的斷裂是通過分子(或離子)間的相互碰撞來實現(xiàn)的.

并非每次碰撞都能是化學鍵斷裂.

即:并非每次碰撞都能發(fā)生化學反應.(如投籃.見P33 圖2-2)

能夠發(fā)生化學反應的碰撞是很少的.

有效碰撞: 能夠發(fā)生化學反應的碰撞,叫有效碰撞.

活化分子: 能夠發(fā)生有效碰撞的分子,叫活化分子.

活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞斷化學鍵,發(fā)生化學反應.

當然,活化分子的碰撞,只是有可能發(fā)生化學反應.而并不是一定發(fā)生化學反應.還必須有合適的取向.

在其它條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物中所占的百分數(shù)是一定的.

即:單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目和單位體積內(nèi)反應物分子的總數(shù)成正比.

即:活化分子的數(shù)目和反應物的濃度成正比.

因此:增大反應物的濃度,可以增大活化分子的數(shù)目,可以增加有效碰撞次數(shù).

則,增大反應物濃度,可以使化學反應的速率增大!

5.       壓強對化學反應速率的影響:

對于有氣體參加的化學反應來說,增大壓強,氣體體積縮小,則單位體積中分子數(shù)增加,則濃度增大,反應速率增大.

6.       溫度對化學反應速率的影響:

溫度升高,使每一個分子的能量都增大.則:活化分子百分數(shù)增加,反應速率增大!

同時,溫度升高分子運動加快,碰撞次數(shù)增多,化學反應速率也增大.

7.       催化劑對化學反應速率的影響:

催化劑能夠降低反應所需要的能量,使更多的分子成為活化分子,大大的增加了活化分子的數(shù)目,以及活化分子的百

3．例題精講

例1鹽酸與碳酸鈉固體反應時，能使反應的最初速率明顯加快的是  (    )

    A．增加碳酸鈉固體的量    B．鹽酸的量增加一倍

    C．鹽酸的用量減半濃度加倍D．溫度升高  40 ⁰C

    [分析]增加反應物濃度，可以增大化學反應的速率。CaCO₃是固態(tài)反應物，增加其用量并不影響其濃度，故A對最初的反應速率幾乎無影響；對于一定濃度的鹽酸，增加鹽酸的用量并不能增加其濃度，故B對反應速率也無影響；C中雖然鹽酸用量減半，但因濃度加倍，會使最初反應速率加快，故C正確。

    [答案]C、D

[方法提示]本題考查學生對外界條件對化學反應速率的影啊的理解和應用，用于鞏固基礎知識。能增大反應速率的措施有：①增加濃度；②增大壓強；③增高溫度；④使用催化劑。

例2  在 、 轉(zhuǎn)化為 的反應中， 的起始濃度為 ， 的起始濃度為 ，3min后 的濃度為 。計算該反應的反應速率是多少？3min 時的 和 的濃度各是多少？

　　分析：計算化學反應速率的關鍵在于依據(jù)給出條件，正確求出各物質(zhì)轉(zhuǎn)化濃度，用轉(zhuǎn)化濃度除以反應時間，就可以得到反應速率，轉(zhuǎn)化濃度求法簡單，對于反應物來說：

轉(zhuǎn)化濃度 = 起始濃度 － 終了濃度

對于生成物來說：

轉(zhuǎn)化濃度 = 終了濃度 － 起始濃度

　　本題給出生成物 的終了濃度為 ，起始濃度為零， 的轉(zhuǎn)化濃度為：

　　依據(jù)化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比，可以由 的轉(zhuǎn)化濃度求出 和 的轉(zhuǎn)化濃度

　　再用各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度除以反應時間（3分），便可得出 、 和 從 、 的起始濃度和轉(zhuǎn)化濃度，可以方便地算出3分鐘時 和 的濃度

 例3　反應 A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況下的反應速率分別為:

 v (A)=0．15 mol (L?s) ^-1      v (B)=0．6 mol (L?s) ^-1     v (C)=0．4 mol (L?s) ^-1  v(D)=0．45mol (L?s) ^-1。該反應進行的快慢順序為                 

【分析】方法一：由反應速率之比與物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，比較后作出判斷，由化學方程式A+3B=2C+2D得出：

  v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=0．15：0．6=1：4 故v(B)>v(A)，從而得②>①

  v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O．6：0．4=3：2故v(B)=v(c)，從而得②=③

  v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=0．4：0．45故”(D)>v(C)，從而得④>③

故該反應進行的快慢順序為④>③=②>①。

    方法二：將不同物質(zhì)表示的速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。

    若以物質(zhì)A為標準，將其它物質(zhì)表示的反應速率換算為用A物質(zhì)表示的速

率，則有j

    v(A)：v(B)=I：3，則②表示的v(A)=0．2mol／(L?s)^-1

    v(A)：v(C)=1：2，則③表示的v(A)=0．2mol／(L．s)^-1

    v(A)：v(D)=1：2，則④表示的v(A)=0．225mol／(L．s)^-1    故反應進行的快慢順序為④>③=②>①。

    [答案]④>③=②>①

例4 一定溫度下，對于反應N₂+0₂ 2NO在密閉容器中進行，下列措施能加快反應速率的是：(    )

    A．縮小體積使壓強增大     B．恒容，充入N₂

    C．恒容，充入He氣         D．恒壓，充入He氣

[分析]A選項，氣體的量不變，僅縮小體積，氣體的濃度必然增大，速率必然增大。    B選項，容積不變，充入N₂，使反應物N₂的濃度增大，濃度越大，速率越大。   C選項，容積不變，充入He氣，雖然反應容器內(nèi)壓強增大，但反應物N₂、0₂、N0的濃度并沒有變化，因此不影響反應速率。  D選項，壓強不變，充人He氣，反應容器體積必然增大。壓強雖然沒變但  N₂、0₂、NO的濃度減小，反應速率減慢。

例5與發(fā)生氧化還原反應生成和的速率如圖所示，已知這個反應速率隨著溶液中的增大而加快。

（1）反應開始時，反應速率加快的原因是      。

（2）反應后期時，反應速率下降的原因是      。

[解析]由于與反應隨增大而加快，首先寫出二者反應的化學方程式（或離子方程式：）可見反應后有生成。

[答案]（1）開始發(fā)生反應，隨增大，加快。

（2）反應進行至時，因C（反應物）減小，且反應使也減小，則減慢

  例6某溫度時，在2L容器  中X、Y、Z三種物質(zhì)的量隨時間的  變化曲線如圖2-1所示。由圖中數(shù)  據(jù)分析，該反應的化學方程式為：           。反應開始至2min，Z的平均反應速率為            。

    [分析]  寫反應的化學方程式，關鍵是確定X、Y、 Z之間誰是反應物、誰是生成物以及方程式中X、Y、Z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)。確定反應物和生成物，主要是看反應過程中各物質(zhì)的有關量的變化情況，一般地，反應物物質(zhì)的量隨反應的進行不斷減小，生成物物質(zhì)的量隨反應的進行不斷增加，由圖2―1可知，X、Y為反應物，Z為生成物。再根據(jù)化學方程式各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于相應物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比的規(guī)律，結(jié)合圖示X、Y、Z三種物質(zhì)物質(zhì)的量的變化量即可求出它們的化學計量數(shù)，從而寫出正確的化學方程式。

    由圖示可知x、Y、z三種物質(zhì)物質(zhì)的量的變化量分別為：

    △n_x=1．0mol一0．7mol=0．3mol

    △n_Y=1．0mol一0．9mol=0．1mol

    △n_z=0．2mol―Omol=0．2mol

故化學方程式中x、Y、z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為：

    0．3mol：0．1mol：0．2mol=3：1：2。因此，反應的化學方程式為：3X+Y=2Z。

   Z物質(zhì)在2min內(nèi)的平均反應速率，可通過先求出Z物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的

變化量，再根據(jù)反應速率的計算式(△c／△t)求解。

[答案]3X+Y=2Z ,  0．05molL^―l?min^-1

   [方法提示]確定化學反應方程式的步驟及方法是：

    (1)反應物和生成物的確定。方法是：反應物的物質(zhì)的量、質(zhì)量或濃度隨反應的進行不斷減小；生成物的上述量隨反應的進行不斷增加。

(2)反應方程式[如：aA(g)+bB(g)――cC(g)+dD(g)]各物質(zhì)化學計量數(shù)的確定。方法是： 

a：b：c：d(化學計量數(shù)之比) =△n_A：△n_B：△n_C：△n_D(物質(zhì)的量的變化量之比)

    =△c_A：△c_B：△c_C：△c_D(物質(zhì)的量濃度的變化量之比)

=v_A：v_B：v_C：v_D(反應速率之比)

4．實戰(zhàn)演練

試題詳情

考點26 （習題課） 無機物的推斷 

1． 復習重點：

1、  幫助學生熟練掌握重要的元素（CL、Br、N、S、H、O、Si、Na、Mg、Al、Fe、Cu等）單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，以及它們之間存在的轉(zhuǎn)化關系，是分析解決推斷題的必備的基礎知識。

2、  以網(wǎng)絡的形式讓學生自我找出知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，構筑學生自我的知識框架

3、  主要題型有選擇題和框圖題兩大題型，解選擇題要謹防題設的陷井。解框圖題不外乎兩種方法，一種是根據(jù)特殊性質(zhì)找到題眼后順藤摸瓜，另一種是縮小范圍后發(fā)散推理。

2．難點聚焦

1．氯元素的知識網(wǎng)絡

2．次氯酸、漂白粉的性質(zhì)

HClO分子的結(jié)構式為H-O-Cl（氧處于中心），所以電子式為。次氯酸、次氯酸鈣等有多方面的性質(zhì)，經(jīng)常用到以下幾方面性質(zhì)：

（1）HClO是一種弱酸，與碳酸比較電離能力有如下關系：H₂CO₃>HClO>HCO₃^-，請分析下列反應：

少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO + CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO

氯氣通入碳酸氫鈉溶液中： Cl₂+NaHCO₃=NaCl+CO₂↑+HClO

（2）ClO^-是一種弱酸的酸根離子，能發(fā)生水解反應：ClO^-+H₂OHClO+OH^-，所以次氯酸鈣溶液顯堿性。

若遇到鐵鹽、鋁鹽易發(fā)生雙水解：3ClO^-+Fe³⁺+3H₂O=Fe(OH)₃↓+3HClO

（3）HClO和ClO^-都具有強氧化性，無論酸性、堿性條件下都可以跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物等發(fā)生氧化還原反應，但不能使品紅溶液褪色。如：

硫酸亞鐵溶液遇漂白粉：2Fe²⁺ + 5ClO^- + 5H₂O = 2Fe(OH)₃↓+Cl^- + 4HClO

漂白粉遇亞硫酸酸鹽：ClO^-+SO₃^2-=Cl^-+SO₄^2-

（4）HClO見光易分解：2HClO2HCl+O₂↑

（5）次氯酸鈣中的Ca²⁺、ClO^-可以表現(xiàn)出一些綜合性質(zhì)。如少量二氧化碳通入次氯鈣溶液中：

Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO

注意理解二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉分別跟次氯酸鈣溶液反應的差異：

Ca(ClO)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaClO

Ca(ClO)₂+NaHCO₃=CaCO₃↓+HClO+NaClO

3．碳、硅及化合物的聯(lián)系網(wǎng)絡

4．氧及其化合物相互聯(lián)系

5．氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關系

試題詳情

考點25硝酸

1．復習重點

1、記住硝酸的物理性質(zhì)。

2、掌握并能靈活運用硝酸的化學性質(zhì)。

3、掌握實驗室制取硝酸的方法。

4、掌握工業(yè)上氨催化氧化制硝酸的反應原理，常識性了解其主要生成過程。了解NO

和NO₂對環(huán)境的污染及其防治方法。

2．難點聚焦

試題詳情

考點24 氨、銨鹽

1．復習重點

1．氨的分子結(jié)構、性質(zhì)和制取

2．銨鹽的結(jié)構、性質(zhì)和用途

3．氨和銨鹽的檢驗

2．難點聚焦

一．氨

1．氨的結(jié)構、性質(zhì)和用途

（1）氨的結(jié)構：

電子式：               結(jié)構式：

空間構型：三角錐形；NH₃是極性分子。

（2）物理性質(zhì)：無色有特殊剌激性氣味的氣體，極易溶于水，常溫常壓下1體積水能溶解700體積的NH₃ 。

（3）化學性質(zhì)：

①與水反應：

NH₃+H₂O      NH₃?H₂O      NH₄^＋+OH^?

NH₃是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，常用此性質(zhì)檢驗NH₃。

②與酸的反應：

NH₃+HCl=NH₄Cl（生成白煙）

NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃

③與氧化劑反應：

4NH₃+3O₂ 4NO+6H₂O

2NH₃+3CuO        N₂+3Cu+3H₂O

8NH₃+3Cl₂  = N₂  + 6NH₄Cl

    2．氨的實驗室法：用銨鹽與堿共熱

2NH₄Cl+Ca(OH)₂    CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

①發(fā)生裝置：固+固+加熱型。與制備O₂ 和CH₄ 氣體相似；收集NH₃ 用向下排空氣法收集。

②檢驗：a.用潤濕的紅色石蕊試紙檢驗；

b.用沾有濃鹽酸的玻璃棒檢驗，產(chǎn)生白煙。

③干燥：不能用CaCl₂、P₂O₅、濃硫酸作干燥劑，因為NH₃能與CaCl₂反應生成CaCl₂?8NH₃。P₂O₅與濃硫酸均能與NH₃反應，生成相應的鹽。所以NH₃通常用堿石灰干燥。

    3．氨的工業(yè)制法

N₂+3H₂                  2NH₃

一．  銨鹽

    （1）結(jié)構：離子晶體，具有離子鍵、共價鍵和配位鍵，是由非金屬元素組成的離子化合物。

    （2）物理性質(zhì)：都是晶體，都易溶于水。

（3）化學性質(zhì)

①不穩(wěn)定性：銨鹽受熱易分解

NH₄Cl      NH₃+HCl

NH₄HCO₃      NH₃↑+CO₂↑+H₂O

NH₄NO₃受熱分解較復雜：

NH₄NO₃      N₂O+2H₂O

2NH₄NO₃      2N₂↑ +O₂↑+4H₂O

②與堿反應

NH₄^＋+OH^?          NH₃?H₂O 

或NH₄^＋+OH^?      NH₃↑+H₂O

③水解反應：

NH₄^＋+H₂O       NH₃?H₂O+H^＋ 

（4）用途：可用作氮肥，炸藥，焊藥。

（5）NH₄^＋的檢驗：

往待測液中加入NaOH溶液加熱，放出能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則證明含NH₄^＋。

原理、規(guī)律、疑難剖析：

1、  關于氨水的幾個問題

（1）氨氣或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水濃度越大密度越小，計算氨水濃度時，溶質(zhì)是NH₃，而不是NH₃•H₂O。

（2）在氨水溶液中存在如下平衡：NH₃+H₂O

NH₃•H₂O   NH₄⁺+OH^―，氨水顯弱堿性，具有堿的通性。氨水可使紅色石蕊試紙變藍，故常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH₃的存在。

（3）氨水是混合物，溶液中存在微粒有：

三種分子：NH₃•H₂O、NH₃、H₂O

三種離子：NH₄⁺、OH^―、及少量H⁺

（4）氨水是弱電解質(zhì)溶液，但電解質(zhì)是NH₃•H₂O而不是NH₃。

（5）氨水是很好的沉淀劑，可使多種陽離子：Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、Ag^＋、Cu^2＋等生成沉淀。其中AgOH、（或Ag₂O）、Cu(OH)₂ 等沉淀遇過量的氨水會生成絡離子而溶解。如：

Al^3＋+3 NH₃•H₂O=Al(OH)₃↓ +3NH₄^＋

Ag^＋+ NH₃•H₂O=AgOH+NH₄^＋

2AgOH=Ag₂O+H₂O

Ag₂O +4 NH₃•H₂O=2[Ag(NH₃)₂]⁺ +2OH^?+3H₂O

利用此性質(zhì)在實驗室中用氨水制取Al(OH)₃ 和銀氨溶液。

（6）涉及氨水的離子方程式的書寫

①氨水作反應物，用分子式NH₃•H₂O表示。

②生成氨水時，如使用的反應物為濃溶液或在加熱條件下，用下式表示：

NH₄^＋+OH^?      NH₃↑+H₂O

③生成氨水時，如使用的反應物為稀溶液，用下式表示：NH₄^＋+OH^?  =   NH₃?H₂O

2、  銨鹽的分解規(guī)律

（1）不穩(wěn)定性酸的銨鹽分解產(chǎn)物為NH₃和酸酐及水。如NH₄HCO₃      NH₃+CO₂+H₂O

（2）揮發(fā)性酸對應的銨鹽產(chǎn)物為NH₃和相應酸。如 NH₄Cl          NH₃+HCl

（3）氧化性酸的銨鹽分解產(chǎn)物不附合上述規(guī)律。如NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄（因HNO₃和H₂SO₄有強氧化性，NH₃在加熱時有還原性）

試題詳情

考點23氮和磷

1．復習重點

1．  氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律；

2．  氮氣的分子結(jié)構及其化學性質(zhì)；

3．  磷的兩種同素異形體的有關性質(zhì)。

2．難點聚焦

1．知識要點：

一．  氮族元素

1．氮族元素的原子結(jié)構與性質(zhì)

（1）周期表中的位置：

第VA族（N、P、As、Sb、Bi）

（2）原子結(jié)構：

相同點：最外層電子數(shù)相同（5e^－）

不同點：電子層數(shù)不同，原子半半徑依次增大

（3）主要性質(zhì)：

①相似性：a、最高價態(tài)為＋5，負價為－3，能形成氫化物RH₃，Sb、Bi無負價；最高價氧化對應水化物HRO₃或H₃RO₄ 呈酸性。

②遞變性：（按原子序數(shù)增大順序）：a、原子半徑由小到大；b、氫化物的穩(wěn)定性由強到弱；c、最高價含氧酸的酸性由強到弱；d、非金屬性由強到弱，且比同周期鹵族元素、氧族元素弱，金屬性漸強。

2．氮氣的性質(zhì)

（1）氮氣的物理性質(zhì)：無色無味，不溶于水比空氣略輕的氣體。

（2）氮氣的化學性質(zhì)：

分子中N≡N非常牢固，通常情況下不易與其他物質(zhì)反應。

N₂  與氫氣反應生成NH₃（高溫高壓鐵觸媒）

與氧氣在放電條件下生成NO

與活潑金屬反應 3Mg+N₂              Mg₃N₂

(3)氮氣的用途：

    工業(yè)上合成氨制硝酸；用作保護氣，用于：焊接金屬、填充燈泡、保鮮食品；醫(yī)學上用于冷凍麻醉；高科技中用液氮制造低溫環(huán)境等。

    3．磷的同素異形體：白磷和紅磷

名稱

白磷

紅磷

分子結(jié)構

分子式P₄、正四面體型、鍵角60°

分子晶體、結(jié)構復雜

顏色狀態(tài)

白色或黃色固體

暗紅色粉末或固體

溶解性

不溶于水，易溶于CS₂

不溶于水，不溶于CS₂

毒性

劇毒

無毒

著火點

40℃

240℃

保存方法

保存在水中

密封

相互轉(zhuǎn)化

4．磷及其化合物的性質(zhì)

（1）磷單質(zhì)的化學性質(zhì)和用途

4P+5O₂      2P₂O₅

2P＋3Cl₂       2PCl₃（l）

2P＋3Cl₂       2PCl₅（s）

用途：制高純度磷酸、紅磷用于制農(nóng)藥、安全火柴、白磷制造燃燒彈和煙幕彈。

（2）磷的化合物

①P₂O₅：極易溶于水，是較好的干燥劑（吸濕性很強）能與水作用：

P₂O₅+H₂O（冷）=2HPO₃（劇毒）

P₂O₅+3H₂O（熱）=2H₃PO₄（無毒）

②H₃PO₄：無色晶體，與水任意比例互溶，有吸濕性，可作干燥劑，屬非氧化性酸，沸點高。

化學性質(zhì)：具有酸的通性，是三元中強酸，是一種高沸點酸。能與堿中和、與NaBr、NaI作用。

③磷酸鹽：

溶解性：磷酸二氫鹽均易溶于水，溶液呈酸性；磷酸鹽和磷酸一氫鹽除鉀、鈉、銨鹽外不溶于水。

相互轉(zhuǎn)化：

磷酸鹽         磷酸一氫鹽        磷酸二氫鹽

2．原理、規(guī)律、疑難剖析：

1．氮族元素最外層電子都是5個，主要顯+5、+3、－3價。本族元素形成的+3、－3價化合物中其原子已達到穩(wěn)定結(jié)構，如NH₃、PCl₃、BiCl₃、Mg₃N₂。

2．在氮族元素中氮和其它元素比較，有很大的特殊性，它的主要化合價有－3、+1、+2、+3、+4、+5等多種氮元素能以不同的價態(tài)與氧結(jié)合，可以形成多種氧化物：N₂O、NO、N₂O₃、N₂O₄、NO₂、N₂O₅。在這些氧化物中NO₂和N₂O₄可以通過非氧化還原反應相互轉(zhuǎn)化：2NO₂    N₂O₄。

有關氮的氧化物知識應注意：

①NO是一種無色無味氣體，能與人血液中的血紅蛋白結(jié)合而使人中毒。接觸空氣后立即被氧化為NO₂而變紅棕色，收集NO氣體必須用排水集氣法。實驗室中制NO氣體是銅與硝酸反應：

3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

NO在神經(jīng)信號傳遞、血壓生理調(diào)控、血流量控制、免疫調(diào)節(jié)、抵抗感染等方面起到了重要作用，被稱為“明星分子”或“信使分子”（2004年高考理綜27小題）。

②NO₂是一種紅棕色、具有剌激性氣味、有毒的氣體。它與水反應，而易溶于水：

3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO↑

在反應中NO₂既是氧化劑又是還原劑。

在NO₂中，因N的價態(tài)較高，它的氧化性較強，NO₂能氧化SO₂、KI等物質(zhì)：

NO₂+SO₂=SO₃+H₂O

NO₂+2KI=2KNO₂+I₂（NO₂能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙為藍）

③ 隱含反應2NO₂    N₂O₄的應用：

在實驗測定NO₂、N₂O₄的相對分子質(zhì)量、比較相同條件下相同物質(zhì)的量的氣體體積大小，以及涉及到NO₂氣體的顏色深淺、壓強、密度等方面時要考慮此反應。

3．磷酸與堿反應的規(guī)律：

=1∶1時生成NaH₂PO₄

=1∶2時生成Na₂HPO₄

=1∶3時生成Na₃PO₄

介于1∶1和1∶2之間，則生成

NaH₂PO₄和Na₂HPO₄的混合物

介于1∶2和1∶3之間，則生成Na₂HPO₄和Na₃PO₄的混合物。

3．例題精講

有關NO、NO₂、O­₂的混合氣體和水反應的計算

基本反應 ： 2NO+O₂=2NO₂------------------（1）

            3NO₂+H₂O=2H₂NO₃+NO------（2）

1、NO（N₂）、NO₂混合氣體與水反應

例1． 將20ml充滿NO和NO₂的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應后，剩余氣體的體積變?yōu)?0ml，求原混合氣體中NO和NO₂ 各占多少毫升？

解析：NO不與水反應，NO₂與水反應時每一體積的NO₂會生成1/3體積的NO ，所以剩余的氣體為未參加反應的NO 和生成的NO

解法一：設原混合氣體中含NO₂ xml ，

則含NO（20-x）ml

       3NO₂+H₂O=2H₂NO₃+NO

         3                1

         x                y

3/x=1/y解之得：y=x/3

由題意得：（20-x）+x/3=10 解得x=15ml

則原NO的體積 20-15=5ml

答：（略）

解法二： （差量法）設原混合氣體中含NO₂氣體xml

 3NO₂+H₂O=2H₂NO₃+NO   △V

  3                      （3-1）

x                       (20-10)

  3/x=(3-1)/(20-10) 解得 x=15ml

答：（略）

2、NO₂和O₂ 的混合氣體與水的反應

  關系式：4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

將（2）×2-（1）得到，目的：消去中間產(chǎn)物NO）

討論如下：

NO₂與O₂的體積比

發(fā)生的化學反應

剩余氣體

=4:1

4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

無

<4:1

4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

O₂

>4:1

4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

3NO₂+H₂O=2H₂NO₃+NO

NO

例2.將充滿NO₂和O₂的混合氣體的量筒倒置于水中，充分反應后，保持氣體壓強不變，水進入至量筒體積的一半處停止了，則原混合氣體中NO₂和O₂的體積比是多少？

解析：NO₂和O₂的體積比不等于4:1，則需討論NO₂和O₂分別過量時的兩種情況

設混合氣體的體積為1，混合氣體中NO₂的體積為x，則O₂為(1- x)

（1）假定原混合氣體中V_{（NO2）：（O2）}<4：1

     4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

     4     1   

     x     y

4/x=1/y 解得y=x/4

剩余的O₂：（1-x）-x/4=1/2 解得x=2/5

V_（NO2）:V_（O2）=2/5:(1-2/5)=2:3

(2) 假定原混合氣體中V_（NO2）:V_（O2）>4:1

4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

4     1

y     (1-x)

4/ y =1/(1-x) 解得：y=4(1-x)

暫時剩余NO₂：1-[4(1-x)+(1-x)]=5x-4

由反應式：3NO₂+H₂O=2H₂NO₃+NO可知

最后剩余NO ：（5x-4）/3

由（5x-4）/3=1/2得 x=11/10(不合題意，舍去)

小結(jié)： NO₂和O₂的混合氣體與水反應時，當剩余氣體的體積大于原混合氣體體積的1/3時，只有一個條件：V_（NO2）:V_（O2）>4:1（此結(jié)論由同學們自行證明）

3、NO與O₂分別通入水中

關系式：4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

討論如下：

NO與O₂的體積比

發(fā)生的化學反應

剩余氣體

=4:3

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

無

<4:3

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

O₂

>4:3

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

NO

例3.一定條件下，將等體積的NO和O₂混合于一試管中，然后將試管倒立于盛有水的水槽中，充分反應后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？

解析： 因為混合氣體中NO和O₂的體積比<4:3，則剩余氣體為O₂

設混合氣體中NO 的體積為x，則O₂的體積也為x

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

4    3

x    y

4/ x =3 / y  解得：y=3x/4

剩余的O₂為x-3x/4=x/4

它與原混合氣體的體積比為x/4:2x=1:8

4、NO₂、NO、O₂的混合氣體與水反應

關系式： V_（O2）= V_（NO2）/4+ 3V_（NO）/4

特例，當V_（NO）: V_（NO2）::V_（O2）=1:1:1時，混合氣體全部與水反應，無氣體剩余。

例4.常溫下盛有10mlNO₂和10mlNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當緩緩通入O₂一段時間后，試管內(nèi)殘留2ml氣體，則通入O₂體積可能為多少毫升

解析：殘留2ml氣體可能是NO也有可能是O₂，應予以討論

（1）若殘留氣體是NO ，則轉(zhuǎn)化為HNO₃的NO為10ml-2ml=8ml

則：4NO₂+O₂+H₂O=4HNO₃

    4      1

    10ml   y

4 /10ml =1/ y 解得：y=2.5ml

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

4     3

8ml   x

4/8ml =3/ x  解得：x=6ml

共耗氧氣V_（O2）=2.5ml+6ml=8.5ml

(2)若殘留氣體2ml是O₂，則：

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

4     3

10ml   z

4/10ml =3/ z 解和z=7.5ml

故通入 V_（O2）=2.5+7.5+2=12ml

答：（略）

例5．（2001春季北京、內(nèi)蒙、安徽高考）關于非金屬N、O、Cl、P的敘述，正確的是（  ）

A．在通常情況下其單質(zhì)均為氣體

B． 其單質(zhì)均由雙原子分子組成

C． 都屬于主族元素

D．每種元素公生成一種氫化物

解析：N、O、Cl通常情況下單質(zhì)為氣體，且為雙原子分子，而P不是，白磷為P₄分子，其中N的氫化物有NH₃、N₂H₄等，O的氧化物有H₂O、H₂O₂，所以A、B、D選項均不正確。正確答案為C。

例6．氮氣與其他單質(zhì)化合一般需要高溫，有時還需高壓等條件，但金屬鋰在常溫、常壓下就能與氮氣化合生成氮化鋰，這是因為（     ）

①此反應可能是吸熱反應

②此反應可能是放熱反應

③此反應可能是氮分子不必先分解成為原子④此反應前可能氮分子先分解成為原子

A．①②    B．②④    C．②③    D．①④

解析：氮分子中存在N≡N，鍵能很大，非常

牢固，通常情況下很難斷裂N≡N鍵成為氮原子與其他物質(zhì)反應，如果氮分子能與這種物質(zhì)容易反應，只可能是氮分子不必先分解為氮原子這種情況；另外化學反應中放熱反應一般比較容易發(fā)生。綜上所述正確選項應為C選項。

例7．（2002年南京市模擬題）工業(yè)廢氣的氮

氧化物（如NO、NO₂等，用通式NO_x表示）是主要的大氣污染物之一。為了保護環(huán)境，工業(yè)上常通入氨氣與之發(fā)生如下反應：

NO_x+NH₃      N₂+H₂O

有關此反應，下列說法中錯誤的是（   ）

A．N₂既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

B． 當x=1時，每生成2.5mol N₂，被氧化的

氣體有3mol

C．當x=2時，有1mol氣體被還原，轉(zhuǎn)移電子4mol

D．反應通式配平表示為：

6 NO_x +4x NH₃  = （3+2x）N₂+6x H₂O

解析：分析平配平方程式得到A、D選項均正確，將x=1代入6 NO_x +4x NH₃  = （3+2x）N₂+6x H₂O中得到6NO+4NH₃=5 N₂+6H₂O 分析可知：每生成5mol，被氧化的氣體有4mol（被氧化的氣體為NH₃），則每生成2.5mol N₂，被氧化的氣體只有2mol。同理可推得C選項正確。所以，答案應為選項B。

例8．（1994?全國?17）已知磷酸分子

（                   ）中的三個氫原子都可以跟重

水分子（D₂O）中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸（H₃PO₂）也可以跟D₂O進行氫交換，但次磷酸鈉（NaH₂PO₂）卻不能再跟D₂O發(fā)生氫交換。由此可推斷H₃PO₂的分子結(jié)構是（    ）

      A.                                                                                      

C.                          

解析：題中所給磷酸分子的結(jié)構式是給的一個信息：含氧酸中只有與O原子直接結(jié)合的H原子才可能電離出H⁺，即題中所說的與D₂O中的D原子發(fā)生氫交換。把信息遷移到H₃PO₂中，由于NaH₂PO₂不能與D₂O進行氫交換，所以H₃PO₂只是一元酸，因而其結(jié)構式中只有一個―OH，再應用O原子只能有兩個共價鍵的基礎知識，就不難推出正確選項為B。

4．實戰(zhàn)演練

1.（2001年全國高考題）有一種磷的結(jié)構式是                                      有關它的下列

敘述中不正確的是?

A.它完全燃燒時的產(chǎn)物是P₂O₅

B.它不溶于水?

C.它在常溫下呈固態(tài)?

D.它與白磷互為同分異構體

2.下列反應起了氮的固定作用的是?

A.N₂與H₂在一定條件下反應生成NH₃?

B.NH₃經(jīng)催化氧化生成NO?

C.NO與O₂反應生成NO₂?

D.由NH₃制碳銨和尿素

3.關于氮族元素的性質(zhì)，下列推斷錯誤的是?

A.最高價氧化物為R₂O₅，其水化物化學式為HRO₃或H₃RO₄?

B.非金屬性：磷＞砷，氣態(tài)氫化物的還原性：PH₃＞AsH₃?

C.最高價含氧酸的酸性：硒酸＞砷酸＞鍺酸?

D.所形成的氫化物中BiH₃最不穩(wěn)定?

4.下列比較中正確的是?

A.硝酸酸性比磷酸強?

B.PH₃的穩(wěn)定性大于NH₃?

C.PH₃的還原性大于NH₃?

D.氮氣的化學性質(zhì)比磷活潑

5.新電燈泡的玻璃柱上涂有一點暗紅色物質(zhì)，以除去燈泡內(nèi)殘留的氧，該物質(zhì)是?

A.Cu₂O                                             B.Fe₂O₃?

C.紅磷                                              D.銅粉

6.紅磷和白磷在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這一變化屬于?

A.物理變化                                       B.化學變化?

C.氧化還原反應                                D.分解反應

7.在兩密閉容器中分別盛有31 g白磷和1 mol氧氣，控制條件使其發(fā)生反應，容器甲：P₄＋5O₂===Ｐ₄O₁₀，容器乙：P₄＋3O₂===Ｐ₄O₆，經(jīng)充分反應后，兩容器中分別所得的P₄O₁₀和P₄O₆的物質(zhì)的量的比為?

A.5∶4                                              B.4∶5?

C.4∶3                                              D.3∶5

8.將（NH₄）₂CO₃加熱全部氣化后，將氣體先通過Na₂O₂，固體質(zhì)量增加x g，再通過濃H₂SO₄，溶液質(zhì)量增加y g；若先通過濃H₂SO₄，溶液增重z  g，再通過Na₂O₂,固體質(zhì)量增加w g，則x、y、z、w的質(zhì)量大小排列順序正確的是

A.x＞y＞z＞w                                    B.w＞z＞y＞x

C.y=z＞x=w                                       D.z＞y＞x＞w

9.在一定溫度和壓強下，將一支容積為15 mL的試管充滿NO₂后，倒置于一個盛水的水槽中，當試管內(nèi)液面上升至一定高度不再變化時，在相同條件下再通入O₂，若要使試管內(nèi)的液面仍保持在原高度，則通入O₂的體積為

A.3.75 mL                                         B.7.5 mL?

C.8.75 mL                                         D.10.5 mL?

10.在下列反應中，氨作氧化劑的是?

A.8NH₃＋3Br₂===6NH₄Br＋N₂?

B.2NH₃＋H₂S===(NH₄)₂S?

C.2NH₃＋2Na===2NaNH₂＋H₂?

D.NH₃＋NaH===NaNH₂＋H₂?

11.下列關于磷及其化合物的敘述不正確的是?

A.紅磷用于制造安全火柴、農(nóng)藥和燃燒彈?

B.磷酸二氫鹽都易溶于水?

C.磷酸是三元酸，比硝酸的酸性強?

D.P₂O₅溶于熱水生成磷酸，溶于冷水生成偏磷酸

12.下列制氮氣的方法中，不合理的是?

A.分離液態(tài)空氣?

B.加熱使NH₃分解?

C.將空氣通過足量灼熱的銅網(wǎng)?

D.將空氣通過加熱的鎂粉

13.把等質(zhì)量的鎂分別放在下列氣體中完全燃燒：①純O₂中，②空氣中，③CO₂中，

④Cl₂中，⑤N₂中，得到固體物質(zhì)的質(zhì)量分別為：m₁、m₂、m₃、m₄、m₅，其由大到小的關系正確的是

A.①②③⑤④                                          B.④③①②⑤?

C.④③②①⑤                                          D.④①③②⑤?

14.關于磷的下列敘述中，正確的是?

①紅磷沒有毒性而白磷劇毒  ②白磷在空氣中加熱到260℃可轉(zhuǎn)化為紅磷  ③少量白磷保存于水中  ④紅磷可升華，且轉(zhuǎn)化為白磷時屬化學變化  ⑤白磷和紅磷都可溶于CS₂ 

⑥白磷為非金屬單質(zhì)，其晶體為正四面體型的原子晶體?

A.①②③                                                 B.②③④?

C.①③④                                                 D.③⑤⑥?

15.為了測知紅磷在氯氣中燃燒的產(chǎn)物，可以根據(jù)它的質(zhì)量增加來確定。現(xiàn)有紅磷31 g，在氯氣中燃燒其質(zhì)量增加150 g，由此可判斷這個反應中，紅磷燃燒的產(chǎn)物是

A.只有PCl₃                                      B.只有PCl₅?

C. PCl₃和PCl₅                                  D.無法確定

試題詳情

考點21碳族元素.碳及其化合物

1．復習重點

1．碳族元素原子結(jié)構的特點、碳族元素化合價為正四價和正二價；

2．碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律；

3．碳和硅的性質(zhì)、用途。

2．難點聚焦

碳和硅的化學性質(zhì)

化學性質(zhì)

碳

硅

還原性

與單質(zhì)反應

（不穩(wěn)定）

與氧化物反應

與酸反應

不與、等反應，但有：

與水或堿溶液反應

與反應

專題三  二氧化碳和二氧化硅的結(jié)構、性質(zhì)比較（見表7―7）

項目

類別

酸性氧化物

酸性氧化物

晶體類型

分子晶體

原子晶體

熔點和沸點

低

高，硬度大

化學性質(zhì)

不溶于水，與水也不反應

聯(lián)系

 3 硅及其化合物的特性
1. Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：
2. 非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無放出，但Si卻放出H₂：   

3. 非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：

4. 非金屬單質(zhì)一般為非導體，但Si為半導體。
  5. SiO₂是的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H₂SiO₃。

6. 非金屬氧化物的熔沸點一般較低，但SiO₂的卻很高。

7. 酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO₂能跟HF作用：

8. 無機酸一般易溶于水， 卻難溶于水。

9. 因H₂CO₃的酸性大于H₂SiO₃，所以在Na₂SiO₃溶液中通入CO₂能發(fā)生下列反應：，但在高溫下

也能發(fā)生。

10. Na₂SiO₃的水溶液稱水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，硅酸鈉水溶液（即水玻璃）俗稱泡花堿，但它卻是鹽的溶液，并不是堿溶液。

4 硅與堿溶液的反應特點

硅與強堿溶液反應的實質(zhì)是什么？究竟哪種物質(zhì)是氧化劑？根據(jù)化學方程式：

進行分析，似乎和都是氧化劑，其實不然。上述反應實際分兩步進行

    ①

     ②

其中反應①為氧化還原反應，反應②為非氧化還原反應。合并①②兩式得總反應方程式。其中NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應物、起氧化作用的只是H₂O。所以H₂O是①式的氧化劑，也是總反應的氧化劑。為表示反應的實質(zhì)（或要求標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目時），可寫成：
     

 11．碳及其化合物的知識網(wǎng)絡

硅及其化合物的知識網(wǎng)絡

3．例題精講

[例1] 下列關于碳族元素的說法正確的是 [ ]

　　A．單質(zhì)都是無色晶體

　　B．單質(zhì)中硅單質(zhì)熔點最高

　　C．碳族元素形成的化合物種類最多

　　D．在化合物中最穩(wěn)定的化合價都是+4價

　　分析： 對選項A：在碳族元素所形成的單質(zhì)中，只有金剛石為無色晶體，故A是錯的。

　　對選項B：在碳族元素形成的單質(zhì)中，金剛石、晶體硅為原子晶體，金剛石的熔點比晶體硅高。本族單質(zhì)的熔點與鹵族元素單質(zhì)熔點遞變趨勢不同，鹵族單質(zhì)熔點從F₂→I₂依次升高，碳族元素單質(zhì)由C→Pb熔點呈降低趨勢，故B項是錯誤的。

　　對選項C：碳族元素位于周期表中部，易形成共價化合物特別是碳元素是構成種類繁多的有機物的最重要元素。

　　對選項D：Pb的穩(wěn)定價態(tài)為+2，故選項D也是錯誤的。

　　答案：C

　　[例2] 通過硅、磷、硫、氯與氫氣反應的情況及氫化物的穩(wěn)定性說明它們非金屬性的強弱，并用原子結(jié)構理論加以解釋。

　　分析： 元素非金屬性越強，越容易與氫氣發(fā)生反應，生成的氣態(tài)氫比物越穩(wěn)定。比較硅、磷、硫、氯與氫氣反應的難易程度，就可以得知它們非金屬性的強弱。

　　答案：硅只有在高溫下才能跟氫起反應生成氣態(tài)氫化物SiH₄。磷的蒸氣和氫氣能起反應生成氣態(tài)氫化物PH₃，但相當困難。在加熱時硫蒸氣能跟氫氣化合生成氣態(tài)氫化物H₂S。氯氣跟氫氣在光照或點燃時就能發(fā)生爆炸而化合，生成氣態(tài)氫化物HCl。這幾種氫化物穩(wěn)定性由小到大的順序是：SiH₄＜PH₃＜H₂S＜HCl。由以上事實可知非金屬性由弱到強的順序是Si＜P＜S＜Cl。根本原因在于：硅、磷、硫、氯核外電子層數(shù)相同，隨原子序數(shù)的遞增最外層電子數(shù)逐漸增加，原子半徑遞減，核對外層電子引力增強，元素的非金屬性也就逐漸增強。

　　 [例3] 最近，科學家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構，化學式為C₆0，下列說法正確的是 [ ]

　　A．C₆0是一種新型的化合物

　　B．C₆0和石墨都是碳的同素異形體

　　C．C₆0中含離子鍵

　　D．C₆0的式量是720

　　 分析： 足球烯C₆0是課本正文中未曾學到過的，但只要明確單質(zhì)、化合物、同素異形體、化學鍵、式量的概念，對各選項進行認真辯析，不難作答。C₆0是由同種元素（碳）組成的純凈物，屬于單質(zhì)；碳原子之間以共價鍵相結(jié)合；C₆0和石墨都是由碳元素形成的不同單質(zhì)，都是碳的同素異形體，C₆0的式量=12×60=720。解題方法為概念辯析法。

　　答案：BD

　　[例4] 如果發(fā)現(xiàn)114號新元素（位于第7周期IVA族），下列有關X可能具有的性質(zhì)合理的是 [ ]。

　　A．X是非金屬元素

　　B．X的+2價化合物比+4價化合物穩(wěn)定

　　C．XO₂具有強氧化性

　　D．X有穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物

　　分析：根據(jù)碳族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知114號元素的金屬性比鉛還強，一定是金屬元素。它的穩(wěn)定價態(tài)應與鉛相同，即為+2價，所以XO比XO₂穩(wěn)定。X4+離子另得電子變成X2+，所以XO₂具有強氧化性。X是金屬元素，不可能存在穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物。

　　答案：BC

　　[例5] 近年來，科學家在氦的氣氛中給石墨電極通電，石墨揮發(fā)，在其揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C₆0，它與金剛石互稱①。它是一種具有空心類似足球狀結(jié)構的新分子，碳原子之間存在②鍵，它的摩爾質(zhì)量是③，而金剛石是一種④結(jié)構的⑤晶體，碳原子間通過⑥鍵結(jié)合，含有碳原子構成的環(huán)，則最小環(huán)上有⑦（填數(shù)字）個碳原子，每個碳原子上的兩個碳碳鍵的夾角都是⑧（填角度）。

　　分析：從C₆0分子組成便知，它是由碳元素組成的一種單質(zhì)，與金剛石互為同素異形體。在分子中，碳原子與碳原子之間以共價鍵結(jié)合，它的摩爾質(zhì)量可由化學式求，即12×60＝720g/mol。金剛石是一種正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構，晶體中一個碳原子位于正四面體中心，四個碳原子以共價鍵與它結(jié)合，分別位于正四面體的四個頂點上。形成最小的環(huán)，含的碳原子數(shù)必須通過平時分析教材中插圖或模型而知，鍵角為109°28′。本題著重考學生同素異形體概念及培養(yǎng)三維空間思維能力。

　　答案：①同素異形體②共價③720g/mol④空間網(wǎng)狀⑤原子⑥共價⑦6⑧109°28′。

　　 [例6] 二氧化硅的熔沸點較高的原因是 [ ]

　　A．二氧化硅中，硅氧原子個數(shù)之比為1∶2

　　B．二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀的原子晶體

　　C．二氧化硅中，SI^-O鍵的鍵能大

　　D．二氧化硅晶體中原子以共價鍵相結(jié)合

　　分析：此題難度不大，但涉及二氧化硅晶體結(jié)構的重點知識。二氧化硅熔沸點較高的原因，是由于其晶體里SI^-O鍵的鍵能很高，并形成了一種立體網(wǎng)狀的原子晶體，熔融它需消耗較多的能量。所以，本題應選B、C兩個選項。

　　答案：BC

　　[例7] 下列說法正確的是 [ ]

　　A．二氧化硅溶于水顯酸性

　　B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸

　　C．因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強

　　D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

　　分析：此題是關于硅及其化合物性質(zhì)的選擇題，宜采用篩選法。

　　A．SiO₂很難溶于水，無法顯酸性。

　　B．原硅酸酸性比碳酸弱，CO₂通入水玻璃（Na₂SiO₃溶液）會發(fā)生強酸制取弱酸的復分解反應：

Na₂SiO₃＋2H₂O＋CO₂==Na₂CO₃＋H₄SiO₄↓

　　C．高溫時如下反應可以進行：

SiO₂＋Na₂CO₃==Na₂SiO₃＋CO₂↑

　　但因為CO₂成氣態(tài)逸出，并不說明硅酸比碳酸強，硅酸和碳酸酸性強弱的比較是指在水溶液中的情況。

　　D．SiO₂可以溶于氫氟酸中，這是SiO₂的一個重要特性。

SiO₂＋4HF==SiF₄↑＋2H₂O

　　 答案：B

　　[例8] 碳化硅（SiC）的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中，它們的熔點從高到低的順序是： [ ]

　　A． ①③②

　　B． ②③①

　　C． ③①②

　　D． ②①③

　　 分析：此題是給出新情境的信息遷移題。給出的新情境，是碳化硅的一種晶體具有類似金剛石的結(jié)構；此題的考查內(nèi)容，是化學鍵與晶體結(jié)構。

　　所列三種晶體均是原子晶體，結(jié)構相似，晶體內(nèi)的結(jié)合力是呈空間網(wǎng)狀的共價鍵：

　　共價鍵鍵長：C―C鍵＜C―Si鍵＜Si―Si鍵

　　共價鍵鍵能：C―C鍵＞C―Si鍵＞Si―Si鍵

　共價鍵鍵長越短，鍵能越大，則原子晶體的熔點越高。所以三者的熔點由高到低的順序是：金剛石、碳化硅、晶體硅。

答案：A

[例9] 物質(zhì)A是一種高熔點化合物，不溶于硫酸，硝酸等強酸。A與純堿熔融反應，生成化合物B，同時放出氣體C；把氣體C通過B的溶液中，則得到化合物D；D在干燥空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榛�合物E；將E加熱又得到化合物A。試寫出A、B、C、D、E的化學式：A____、B____、C____、D____、E____。

　　分析：此題應根據(jù)對實驗現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論。A是不溶于硫酸、硝酸等強酸的高熔點化合物，它能與純堿熔融反應，而且放出氣體C，可初步判斷A可能是SiO₂，B可能是Na₂SiO₃，C可能是CO₂。若把CO₂通過Na₂SiO₃溶液中，會得到膠狀沉淀H₄SiO₄，H₄SiO₄在干燥空氣中易脫水生成H₂SiO₃，H₂SiO₃只有加熱才能生成SiO₂。這些都是與題目所給出的實驗現(xiàn)象相符合，這就證實A確實是SiO₂。A判斷出來了，其它物質(zhì)的推斷就迎刃而解。

　　答案：A：SiO₂、B：Na₂SiO₃、C：CO₂、D：H₄SiO₄、E：H₂SiO₃

　　 [例10] 下列關于二氧化硅的說法是否正確？簡釋理由。

　　A．二氧化硅分子是由1個硅原子和兩個氧原子構成；

　　B．二氧化硅又叫硅酐；

　　C．二氧化硅與水化合生成對應水化物硅酸；

　　D．二氧化硅為酸酐與堿反應不與酸反應；

　　E．二氧化硅與碳酸鈉反應生成CO₂，所以硅酸酸性比碳酸強。

　　分析：判斷是非題，一般屬于概念性知識多，判斷的正確率決定于掌握知識的正確性和完整性。A錯，二氧化硅為原子晶體，晶體是氧原子與硅原子個數(shù)比為2∶1的網(wǎng)狀主體結(jié)構，沒有分子，SiO₂為化學式而非分子式；

　　B對，二氧化硅是硅酸的酸酐；

　　C錯，二氧化硅是不溶于水的酸酐；

　　D錯，二氧化硅為酸酐，具有酸酐的通性，能于堿反應，但二氧化硅具有特性，可與氫氟酸反應；

　　E錯，二氧化硅與碳酸鈉反應生成硅酸鈉是在高溫，利用CO₂的揮發(fā)性，促使反應完成，并不能說明硅酸酸性強于碳酸。

　　答案：B

　　[例11] （1）怎樣用化學方法檢驗生石灰里混有的石英和石灰石？并寫出有關的化學方程式。

　　（2）怎樣用一種試劑鑒別硅酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉3瓶未知液？并寫出實驗現(xiàn)象及結(jié)論。

　　分析：（1）生石灰的成分是氧化鈣，若不含雜質(zhì)，加鹽酸能完全溶解并且無氣體生成。加鹽酸充分反應后仍有不溶于水的固體，說明有石英雜質(zhì)存在。加鹽酸溶解，但放出無色無味并能使石灰水變渾的氣體，說明生石灰中含有石灰石。

CaO＋2HCl=CaCl₂+H₂O

CaCO₃+2HCl=CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

CO₂＋Ca(OH)₂=CaCO₃↓＋H₂O

　　（2）三種未知液均為鈉鹽，故應根據(jù)酸根離子的特性選擇鑒別方法。碳酸鹽和硅酸鹽都能與鹽酸反應，但現(xiàn)象不同，所以能用鹽酸鑒別。用三支小試管分別取三種未知液各少許，分別滴加稀鹽酸，有氣體生成的是碳酸鈉溶液，有白色膠狀沉淀生成的是硅酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象的是硫酸鈉溶液。

　　答案：見分析

　　 [例12] 如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）。將所選答案的編號填入在表內(nèi)相應的空格內(nèi)（如果不需要外加試劑，則對應答案欄可空著）。

　　1．可供選擇的試劑：A．鹽酸 B．氫氧化鈉溶液 C．氧氣D．水 E．二氧化碳

　　Ⅰ．可選用的操作：①水洗 ②加熱 ③高溫灼燒 ④過濾 ⑤結(jié)晶

　　 分析：可根據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟強堿反應，不跟酸（氫氟酸除外）反應；它受熱不分解等性質(zhì)。而三氧化二鐵，碳酸鈣跟鹽酸反應；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質(zhì)。除雜過程中所發(fā)生的化學方程式如下：

　　（1）SiO₂＋2NaOH==Na₂SiO₃＋H₂O

　　（3）Fe₂O₃＋6HCl==2FeCl₃＋3H₂O

　　（4）CaCO₃＋2HCl==CaCl₂＋CO₂↑＋H₂O

　　（5）H₂SiO₃SiO₂＋H₂O

　　（6）NH₄ClNH₃↑＋HCl↑

　　答案：（1）B，④ （2）D，④，⑤ （3）A，④ （4）A，④ （5）③ （6）②

　　 [例13] 鍺是ⅣA族元素，它的單質(zhì)晶體是一種良好的半導體材料，廣泛用于電子工業(yè)，鍺可以從燃燒的煙道灰中提取，其過程如下：

　　試寫出上述過程中①、③、④步反應的化學方程式。

　　①_________________；

　　③_________________；

　　④_________________；

　　分析：Ge為ⅣA族，最高正價為+4價，其氧化物為GeO₂，又+4價穩(wěn)定，與鹽酸不發(fā)生氧化還原反應，只發(fā)生堿性氧化物與酸的反應。鍺酸的化學式用硅酸遷移即得：H₄GeO₄或H₂GeO₃。

　　①GeO₂＋4HCl==GeCl₄+2H₂O

　　③H₄GeO₄GeO₂＋2H₂0

　　（或H₂GeO₃GeO₂+H₂O）

　　④GeO₂＋2H₂Ge＋2H₂O

　　 答案：見分析

4．實戰(zhàn)演練

試題詳情

考點20 硫酸工業(yè) 環(huán)境保護

復習重點

1．接觸法制硫酸的生產(chǎn)過程和化學原理。

2．保護環(huán)境

難點聚焦

試題詳情

考點1．氧化還原反應及其配平

1．復習重點：1、氧化還原反應概念。

　　　　　2、電子守恒原理的應用。

　　　　　3、根據(jù)化合價升降總數(shù)守恒配平化學反應方程式。

2．難點聚焦

氧化還原反應中的概念與規(guī)律:

一、         五對概念

  在氧化還原反應中，有五對既相對立又相聯(lián)系的概念。它們的名稱和相互關系是：

試題詳情

考點18二氧化硫

1．復習重點

1．二氧化硫的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)。

2．重點是二氧化硫的氧化性、還原性、漂白性。

2．難點聚焦

試題詳情

考點17氧族元素

1．復習重點                         

1．氧族元素的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的遞變規(guī)律；

2．硫單質(zhì)、臭氧、過氧化氫、硫化氫的物理性質(zhì)與化學性質(zhì)；

3．重點是硫的化學性質(zhì)及氧族元素性質(zhì)遞變規(guī)律。

2．難點聚焦

（一）、氧族元素的原子結(jié)構及性質(zhì)的遞變規(guī)律

元素

氧（O）

硫（S）

硒（Se）

碲（Te）

核電荷數(shù)

8

16

34

52

最外層電子數(shù)

6

6

6

6

電子層數(shù)

2

3

4

5

化合價

-2

-2，+4，+6

-2，+4，+6

-2，+4，+6

原子半徑

密度

與H₂化合難易

點燃劇烈反應

加熱時化合

較高溫度時化合

不直接化合

氫化物穩(wěn)定性

氧化物化學式

――

SO₂

SO₃

SeO₂

SeO₃

TeO₂

TeO₃

氧化物對應水化物化學式

――

H₂SO₃

H₂SO₄

H₂SeO₃

H₂SeO₄

H₂TeO₃

H₂TeO₄

最高價氧化物水化物酸性

元素非金屬性

（二）臭氧和過氧化氫

臭氧和氧氣是氧的同素異形體，大氣中臭氧層是人類的保護傘

過氧化氫不穩(wěn)定分解，可作氧化劑、漂白劑。

歸納知識體系

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