内容正文:
清单01 化学基本概念
解题技法精讲
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技法01 化学用语的规范表示
技法04 新情境下方程式的书写
技法02 氧化还原反应的规律
技法05 物质的量在解题中的应用
技法03 离子反应在解题中的应用
技法06 化学与社会、生活、环境——45个热词再理解
常见误区破解
误区01 化学用语书写常错类型
误区04 回避“NA”应用典型陷阱
误区02 回避离子方程式正误判断的典型陷阱
误区05 基本概念正误再判断
误区03 离子检验的注意事项
题型强化训练
题型01 化学与STSE
题型04 氧化还原反应的应用
题型02 化学用语的正误判断
题型05 物质的量的应用
题型03 反应方程式的书写
技法01 化学用语的规范表示
1.化学用语
核素与结构示意图
核素:上标与下标防写反了;结构示意图:分清原子或离子
电子式
一理清是离子键或共价键,二注意粒子排列顺序,三不漏写孤电子对
比例与球棍模型
一看清模型类型,二注意原子的大小
物质结构式
一注意原子连接顺序正确,二对于有机物氢原子不漏写或多写
方程式书写
一产物正确,二符号使用规范,三须配平,四要写反应条件
2.原子或离子结构的几种表示方法
(1)表示方法归纳
表示方法
举例
核素符号
中子数为10的氧原子为O;中子数为18的氯原子为Cl
原子及离子结构示意图
S: S2-:
基态原子或离子电子排布式
S:1s22s22p63s23p4 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
简化电子排布式
S:[Ne]3s23p4 Fe3+:[Ar]3d5
外围电子排布式
S:3s23p4 Fe3+:3d5
电子排布图(或轨道表示式)
S:
(2)注意事项
①3d能级的半充满、全充满状态更稳定。基态Cr、Cu原子的核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。
②虽然电子是按照4s、3d的顺序填充的,但书写电子排布式时仍按照3d、4s的顺序书写。
③虽然基态原子电子填充按照构造原理是4s、3d的顺序,但失去电子时先失4s电子,再失3d电子。
如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,失去电子形成Fe2+:1s22s22p63s23p63d6或Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。
3.核素与微粒的电子排布
(1)核素表示为:X
(3)粒子示意图:一圆圈中不要漏画“+”,二注意是原子还是离子
(3)电子排布式:一电子排布式与价电子排布式写法不同,二第四周期不要漏写3d上的电子
4.电子式书写
(1)书写电子式需注意的问题
①
搞清是离子化合物还是共价化合物,确定粒子是原子还是离子
②
最外层上没有参与成键的孤电子对,也要画出来
③
离子(或根)带电荷,基团不显电性,如OH-的电子式为[∶∶H]-,—OH的电子式为·∶H
④
不能错误合并离子,如Na2O2的电子式写成2Na+[∶∶∶]2-是错误的
⑤
分子式中原子的排列顺序与实际原子的结合顺序不一定相同,如次氯酸(HClO):H∶∶∶
(2)用电子式表示两类化学键的形成过程
化学键
用电子式表示形成过程
共价键
不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:
离子键
用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如:
5.模型与空间构型判断
(1)分清比例模型、球棍模型,关注原子大小及键角、分子空间构型等。
(2)根据价层电子对互斥理论或杂化轨道理论,判断粒子空间构型。
6.物质结构的判断
关注物质的结构式、结构简式以及基团原子的连接方式等。
7.化学键与分子的极性
(1)化学键:熟知常见物质的类别及物质中存在的粒子是原子、离子,注意活泼金属与活泼的非金属元素间不一定是离子键。
(2)分子的极性:一是看空间结构是否高度对称,二如是ABn分子看A元素的价态。
技法02 氧化还原反应的规律
一、基本规律
1.双线桥理解基本概念
可总结为“氧、氧、得、降、还、还、还;还、还、失、升、氧、氧、氧”,即:氧化剂表现氧化性。得到电子,化合价降低、被还原,发生还原反应,得到还原产物;还原剂表现还原性。失去电子,化合价升高、被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物;
2.多种方法判断强弱
(1)金属活动性顺序
(2)非金属活动性顺序
一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。
(3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱
同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;
同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据原电池的正负极来判断:
在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。
3.典型物质判断
(1)典型粒子氧化(或还原)性强弱:
氧化性:Br2>Fe3+>I2>S
还原性:S2->I->Fe2+>Br-
氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+
(2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。
(3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。
(4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。
(5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。
(6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。
4.近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
二、氧化还原反应陌生化学(离子)方程式的书写
1.新情境氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2. 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
3.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
4. 氧化还原反应化学(离子)方程式的配平步骤:
① 标出化合价变化了的元素的化合价。
② 列变化:分别标出化合价升高数和化合价降低数
③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
④ 利用元素守恒,观察配平其他物质
5. “补缺”的技巧——缺项化学(离子)方程式的配平:
配平化学(离子)方程式时,有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒,总的原则是酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+,具体方法如下:
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O,右边加H+
左边加OH-,右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+,右边加H2O
左边加H2O,右边加OH-
技法03 离子反应在解题重点中的应用
1.离子方程式的正误判断
①
合事实
离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应
②
式正确
化学式与离子符号使用正确合理,该“拆”或不该“拆”要分清。易溶且易电离的物质即可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数的可溶性盐(不包括配盐),应写以实际参加反应的离子的符号;非电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等一律写化学式
③
号实际
“=”、“”、“→”、“↑”、“↓”等符号符合实际
④
三守恒
两边原子数、电荷数、电子得失数目必须守恒
⑤
明类型
分清类型,注意少量、过量等
⑥
细检查
结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查
2.离子的检验
方法
①沉淀法——X-、SO42-、Fe2+ ②气体法——CO32-、SO32-、NH ③显色法——X-、Fe3+、Fe2+
格式
操作 现象 结论(少许溶液或滤液于试管中,加入××溶液,若有××现象,则有××离子)
注意
操作:NH需加热;试剂加入顺序:显色法检验Fe2+须先加氯水;SO42-检验先加盐酸后加BaCl2溶液
检验Fe3+中有无Fe2+:用铁氰化钾溶液
技法04 新情境下方程式的书写
书写方程式的程序
①
一看反应物系统—→二审给定条件—→三定反应程度—→四析生成物—→五辨生成物特征—→六配平—→七检查
②
细致审查给定条件——物料状态·溶液浓度·加热程度·压强·催化剂·光·电·点燃·加入方式、顺序·物质的量之比·少量、适量、足量
③
化学方程式思维方向立体化——对该反应实质的探究——为什么能发生?在何条件下发生?该反应的意义和价值——概念的建立和深化、理论的证明或发展、自然现象的解释与认识、生产生活中的应用。
陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①
结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质
②
确定最关键的反应物和生成物
③
由电子守恒配平关键反应物和生成物
④
再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物
⑤
依据题目信息写好反应条件
⑥
结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正
(一)非氧化还原反应——酸碱反应、水解反应方程式书写
1.运用“证据推理符号”思路书写,其基本过程为:
①“读”取题目中的有效信息(证据);②写出主要反应物和生成物的化学式(推理+表征);③再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律),配平。
2.酸碱反应
根据反应物的酸碱性及反应中有关信息,书写反应物和生成物,再配平即可。
3.水解反应
水解原理
通式
类型
①活泼金属的碳化物、氮化物、磷化物、硫化物
②(Si、P、X、N、S)的卤化物
③有机化合物的活泼金属有机化合物:C2H5ONa、RCOONa、RCOR、RCOX、RCONH2
说明
根据水:①均裂H2O=—H+—OH、②异裂H2O=H++OH-来考虑
4.用HCO3-沉淀金属阳离子离子方程式的书写
HCO3-在水溶液中既存在电离平衡(HCO3-H++CO32-)又存在水解平衡(HCO3-+H2OH2CO3+OH-)
(1)若金属阳离子(以Ca2+为例)的Ksp(CaCO3)<Ksp[Ca(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Ca2+)主要结合HCO3-电离产生的CO32-生成碳酸盐沉淀(CaCO3),反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑。
(2)若金属阳离子(以Mg2+为例)的Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Mg2+)主要结合HCO3-水解产生的OH-生成氢氧化物沉淀[Mg(OH)2],反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-=Mg(OH)2↓+2CO2↑。
(3)示例
(二)氧化还原反应信息方程式书写
第一步
①找出氧化剂和还原剂;②从反应现象、物质性质、价态变化、得失电子等角度推断氧化(还原)产物;③利用电子守恒配平。
第二步
根据电荷守恒,根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-使方程式两端的电荷守恒。
第三步
根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
解题关键:根据题目信息,依据反应环境正确判断反应物和生成物,借助于电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行配平和验证。
(三)化工流程方程式书写1.细读题干寻找提纯对象,结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。
2.确定未知反应的反应物和生成物,根据题意分析溶液环境,配平氧化还原方程式。
先从流程图中找出反应物和生成物,其次依据有关反应原理确定所缺少的生成物,之后配平,第三根据电荷守恒确定可能是什么离子参加反应或生成何种离子,最后根据质量守恒确定其他所缺少的物质(一般是水)。
(四)电极反应式书写
1.写出半反应式:氧化剂+ne-—→还原产物、还原剂-ne-—→氧化产物
2.电荷守恒:找出所缺少的离子(注意反应的环境:水溶液——酸性、中性、碱性;熔融液、固体电解质)
3.质量守恒:找出所缺少的其他物质
(五)图象方程式根据图象中的有关物质的量是增大还是减小或转化关系,确定反应物还是生成物,再根据有关原理配平。
技法05 物质的量在解题中的应用
1.与气体摩尔体积22.4 L·mol-1相关的NA的应用
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。
(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体,SO3为固体,已知体积的以上物质的物质的量均不能用n= 计算。
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)注意稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na+)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、热浓)、H2O的反应。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类。
(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸,足量Cu与浓硫酸反应类。
(6)注意氧化还原的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
4.与可逆反应相关的NA的应用
在NA的应用中,常涉及以下可逆反应:
(1)2SO2+O22SO3
PCl3+Cl2PCl5
2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用
审准题目要求,是突破该类题目的关键。
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1的乙酸或1 L 1 mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
6.NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。
7.物质的量浓度及相关计算
技法06 化学与社会、生活、环境——45个热词再理解
(一)环境与能源类
1.碳达峰:二氧化碳排放量达到峰值后逐步回落的历史拐点,标志碳排放与经济发展脱钩。
2.碳中和:通过节能减排、植树造林等方式抵消碳排放,实现“相对零排放”。
3.PM2.5:直径≤2.5微米的可入肺颗粒物,含大量有毒物质,影响健康及环境。
4.酸雨:pH<5.6的降水,主要由硫氧化物、氮氧化物转化形成,导致水体酸化、植被破坏。
5.臭氧层空洞:氟氯烃或氮氧化物破坏臭氧层,削弱对紫外线的吸收能力。
6.光化学烟雾:氮氧化物与碳氢化合物在光照下反应生成的二次污染物,危害呼吸道。
7.温室效应:指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用,排放到大气中的CO2、CH4等气体的大量增加,致使地表温度上升的现象。
8.富营养化:水体中氮、磷过量引发藻类暴发,导致“水华”或“赤潮”。
9.白色污染:废弃塑料制品造成的环境问题,需通过分类回收和可降解材料解决。
10.卫生填埋:垃圾无害化处理方式之一,需防止渗滤液污染地下水。
11.清洁能源:如太阳能、风能等低碳能源,助力减少化石燃料依赖。
12.厄尔尼诺:指由于全球温室效应逐渐增强,海洋温度不断上升,使得冰川、冰山融化,海平面上升,从而形成强烈的热带风暴以及引起大陆气候变化无常的现象。
13.雾霾:雾霾是雾和霾的组合词,硫氧化物、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的,燃煤和汽车尾气是雾霾天气产生的重要原因。
14.荒漠化:指由于气候和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化的现象。由于大风吹蚀、流水浸蚀、土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为荒漠化。土地荒漠化的最终结果大多数是沙漠化。
15.可燃冰:是水与天然气相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆坡中,其主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O),它是人类的后续新能源,具有高效、使用方便、清洁无污染等优点。
16.一次能源:指自然界以现成形式提供的能源,如煤、石油、天然气等。
17.二次能源:指需要依靠其他能源的能量间接制取的能源,如氢气、电力等。
(二)工业与生产类
18.催化转化器:汽车尾气处理装置,将CO、氮氧化物转化为CO2和N2。
19.裂化汽油:通过石油裂化获得,含不饱和烃,不能用于萃取溴水。
20.乙烯产量:衡量国家石油化工水平的核心指标。
21.煤的气化:将煤转化为CO、H2等气体燃料的过程。
22.绿色化学:通过原子经济性设计减少污染物的化学工艺。
23.一次污染物:由污染源直接排入环境,其物质性质(物理、化学性质)未发生变化的污染物。也称“原发性污染物”。由它引起的污染称为一次污染或原发性污染。
24.二次污染物:由一次污染物转化而成的,排入环境的一次污染物在多种因素(物理、化学、生物)作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应所形成的与一次污染物不同的新污染物,也称继发性污染。
25.脱硫:是指将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成SO2。目前脱硫方法一般有4类。
方法一:钙基固硫法:为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时二氧化硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脱硫法:氨水脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
方法三:钠、碱脱硫法:钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3或NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:钠钙双碱脱硫法:先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学反应原理如下:
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
26.脱硝:指除去工业尾气中的NOX,常见的NOx尾气处理方法有以下三种;
①碱液吸收法:NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理,反应方程式如下:
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
②催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NOx与CO在一定温度下,催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法:8NH3+6NO27N2+12H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O
27.化学需氧量(COD):化学需氧量又称化学耗氧量,简称COD。是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将徘水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解,然后根据残留的氮化剂的量计算出氧的消耗量,它和生化需养量(BOD)一样,是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升,其值越小,说明水质污染程度越轻。COD的测定方法,不仅有高锰酸钾高温氧化法,也包括高锰酸钾低温氧化法(氧吸收量)和重铬酸钾氧化法。化学需氧量常由于氧化剂的种类、浓度及氧化条件等之不同,对氧化物质,特别是有机物质的氧化率也不相同。因此,在排水中存在有机物的情况下,除非是在间一条件下测定COD,否则不能进行对比。一般用高锰酸钾高温氧化法,其氧化率为50~60%,用重铬酸钾氧化法,其氧化率为80~90%。由于各国的实际情况及河流状况不同,COD的排放标准均不一致,我国《工业废水排放试行标准》中规定,工业废水最高容许排放浓度应小于100毫克/升,但造纸、制革及脱脂棉厂的排水应小于500毫克/升。日本水质标准规定,COD的最高容许排放浓度应小于160毫克/升(日平均为120毫克/升)。
28.反渗透:反渗透亦称逆向渗透。是一种利用渗透原理进行分离的方法,用来从水中除去溶解固体、大部分的溶解性有机物和胶体物质,目前,采用加压法进行反渗透处理(42~70公斤/平方厘米 ),可得到较大的渗水率和较高的溶质除去率。采用反渗透洽可使海水淡化(加压为100~105公斤/平方厘米 ),亦可处理生产污水使之适应循环使用,但不能过滤酒精、酚、硼等污染物。
29.生化需氧量(简称BOD):河水中的微生物使有机物(例如,C6H10O5)转化为CO2和H2O的过程中所需要的O2 的量。它是衡量水质质量的一个指标。
(三)生活与健康类
30.空气质量日报:包括污染指数、首要污染物等,监测项目含PM2.5、SO2、NOx。
31.福尔马林:35%-40%甲醛溶液,用于防腐杀菌,但室内残留危害健康。
32.尼古丁:烟草中的有害物质,易导致成瘾和心血管疾病。
33.放射性元素氡:建材释放的致癌物质,需通过通风降低浓度。
34.重金属污染:来自工业废水的铅、镉等,通过食物链危害人体。
35.绿色食品:指无污染、无公害、安全且有营养价值的卫生食品。
36.空燃比:空气质量与燃料质量比值。
(四)科技与社会类
37.STSE:科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)、环境(Environment)的综合命题方向,强调知识应用。
38.碳中和材料:如新型电池材料,助力实现碳中和目标。
39.赤潮:海洋富营养化导致藻类暴发,破坏生态平衡。
40.水华:人为向淡水中投入(或排入)生物需要的营养物质(N、P等)后,导致水面上的藻类疯长、繁殖,并使水质恶化而产生腥臭味,造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。
41.可降解塑料:在自然环境中分解的环保材料,减少白色污染。
42.消毒剂原理:如HClO的强氧化性破坏微生物结构。
(五)其他高频考点
43.垃圾分类:分为可回收、有害、厨余等类别,促进资源循环利用
44.绿色化学:指从根本上消灭污染,能彻底防止污染产生的科学,它包括“原料绿色化”、“化学反应绿色化”、“产物的绿色化”等内容。
45.原子经济利用率:指目标产物占反应物总量的百分比。即原子利用率=(预期产物的相对分子质量/全部生成物的相对分子质量总和)×100%。按绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。
误区01 化学用语书写常错类型
1.电子式的书写
(1)分清化合物的类型:如H2O2的电子式为,而不是。
(2)确认原子周围的电子数:如CO2的电子式为,而不是。
(3)理清原子间的连接顺序:如HClO的电子式为,而不是。
(4)不能因同种微粒而合并:如Na2S的电子式为,而不是。
(5)不能漏掉未成键电子对:如NH3的电子式为,而不是。
(6)区别对待阴离子及复杂阳离子:如NH4Cl的电子式为,而不是或。
2.各种符号表达式
各“式”切勿张冠李戴:是名称还是化学式,是分子式还是实验式。
化学式
用元素符号表示纯净物质组成的式子,如C2H5OH
分子式
只有存在分子的物质才有分子式,如CO2
实验式
又称最简式,元素符号表示化合物分子中元素的种类和各元素原子个数的最简整数比的式子,如C2H5OH的最简式为C2H6O
结构式
CO2:O==C==O HClO:H—O—Cl
结构简式
乙烯:CH2==CH2 乙酸:CH3COOH
键线式
丙烯: 乙醇:
结构简式需保留官能团,如CH2==CH2,不能写成CH2CH2,还要注意有机物中原子的连接情况,如—NO2,不能写成—O2N。
3.球棍模型和空间填充模型
球棍模型主要体现的是分子空间结构和成键类型,空间填充模型主要体现的是空间结构和组成该分子的原子间的大小关系;两种模型都显示了原子间的连接顺序,但球棍模型侧重价键结构,空间填充侧重原子大小。
考查两种模型的设错方式:(1)混淆两种模型,(2)空间填充模型中混淆原子大小。
球棍模型
甲烷: 乙烯:
空间填充模型
4.电子排布式和轨道表示式
电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示,以简化电子排布式。轨道表示式是用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。可以反映粒子的电子层、电子亚层和自旋方向。
误区02 回避离子方程式正误判断的典型陷阱
一、物质拆分陷阱
1.非电解质或弱电解质的错误拆分
(1)弱酸、弱碱、水等未保持分子式:如醋酸(CH3COOH)应保留分子形式,不可拆分为CH3COO-和H+。
(2)氧化物或非水溶物未写化学式:如浓硫酸(H2SO4)作为反应物时,不可拆分为离子形式;Al(OH)3沉淀应保留化学式。
2.微溶物的拆分条件 微溶物时的处理:如石灰乳写为Ca(OH)2(未拆分),而澄清石灰水可拆分为Ca2+和OH-。
3.典型错误:向CaCl2溶液中通入CO2: Ca²⁺ + CO₂ + H₂O=CaCO₃↓ + 2H⁺(×) (CO2与CaCl2不反应,酸性条件下CaCO3会溶解)
二、反应条件与产物陷阱
1.反应物浓度的影响
(1)浓盐酸与稀盐酸反应产物不同: 浓盐酸与MnO2加热生成Cl2,稀盐酸不反应。
(2)浓硫酸与铜在加热条件下生成SO2,稀硫酸不反应。
2.氧化还原反应的电子守恒 Fe与稀硝酸反应: Fe不足时生成Fe3+,过量时生成Fe2+,需根据比例配平电荷。
典型错误: Fe与稀HNO3反应:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑(×) (未考虑HNO3的强氧化性,实际生成NO而非H2)
三、电荷守恒与原子守恒陷阱
电荷不守恒 Al与CuSO₄溶液反应: ❌ Al + Cu²⁺ → Al³⁺ + Cu (未配平电荷,正确为 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu)
原子不守恒 钠与水反应: ❌ Na + H₂O → Na⁺ + OH⁻ + H₂↑ (未配平H原子,正确为 2Na + 2H₂O → 2Na⁺ + 2OH⁻ + H₂↑)
四、水解与可逆反应陷阱
水解反应的表示 FeCl₃水解: ✅ Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃(胶体) + 3H⁺ (需用可逆符号“⇌”,且不写沉淀符号“↓”)
弱酸根离子的不完全水解 Na₂CO₃溶液中CO₃²⁻水解: ✅ CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ (不可写成CO₃²⁻ + 2H₂O → H₂CO₃ + 2OH⁻)
五、隐含反应与多步反应陷阱
隐含的后续反应 向NaOH溶液中通入少量CO₂: ✅ CO₂ + 2OH⁻ → CO₃²⁻ + H₂O (若CO₂过量,则生成HCO₃⁻)
多步反应的简化错误 NH₄HCO₃与过量NaOH溶液反应: ❌ NH₄⁺ + HCO₃⁻ + 2OH⁻ → NH₃·H₂O + CO₃²⁻ + H₂O (正确需分步写:HCO₃⁻ + OH⁻ → CO₃²⁻ + H₂O;NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃·H₂O)
六、特殊符号与物质状态陷阱
气体与沉淀符号遗漏 实验室制NH₃: ❌ NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O (需标明气体符号:NH₃↑)
反应条件未标注 电解NaCl溶液: ❌ 2Cl⁻ + 2H₂O → Cl₂↑ + H₂↑ + 2OH⁻ (需注明条件“通电”)
七、常见错误归纳
1.FeS固体溶于稀HNO3:FeS+2H+===Fe2++H2S↑(错,发生氧化还原反应)
2.用氨水吸收过量的二氧化硫:NH3·H2O+SO2===NH+HSO(对)
3.Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO(错,发生氧化还原反应)
4.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳:ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO(对)
5.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(对)
6.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液:HCO+OH-===CO+H2O(错,忽视NH与OH-的反应)
7.NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO(错,应生成HCO)
8.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应呈中性:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O(错,物质配比不正确)
9.碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水反应:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O(对)
10.Ca(HCO3)2溶液中加入少量澄清石灰水:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O(对)
11.FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-(错,物质配比不正确)
12.FeI2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(错,Cl2应先氧化I-)
13.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===Fe(OH)2↓+2HClO(错,发生氧化还原反应)
14.等物质的量的氢氧化钡溶液和明矾溶液反应:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓(对)
15.用惰性电极电解MgCl2溶液:2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-[错,生成Mg(OH)2沉淀]
误区03 离子检验的注意事项
1.阳离子检验的注意事项
NaOH溶液可以同时鉴别出若干种阳离子,包括Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH、Mg2+等多种离子,在阳离子鉴别中,NaOH溶液是一种应用较广的试剂。若先使用NaOH溶液(必要时可加热)检验出几种离子,再用其他方法鉴别用NaOH溶液鉴别不出来的离子,整个问题可以较快解决。
2.阴离子检验的注意事项
①AgNO3溶液与稀硝酸、BaCl2溶液与稀盐酸这两组试剂,可以鉴别出若干种阴离子,是阴离子鉴别最常用的试剂组合。一般说来,若待检的若干种离子中有SO,最好先用BaCl2溶液和盐酸这组试剂,检出包括SO在内的一些离子,其他离子再用AgNO3溶液与稀硝酸等去鉴别。
②为了检验某盐中含SO或CO,可以直接加酸(非氧化性酸,如盐酸),根据放出气体的气味等特征现象判断气体是CO2或SO2,进而确定物质中含CO或SO。
③灵活运用阴离子检验的知识,有时可以解决某些阳离子的鉴别问题。例如,在一定条件下,可考虑用卤素离子(如Cl-)检出Ag+,用SO检出Ba2+。
误区04 回避“NA”应用典型陷阱
一、气体体积与物质状态陷阱
1.非标准状况下的气体体积
(1)常温常压下,1 mol氦气所含原子数为NA。
(2)标准状况下,1 L辛烷完全燃烧生成CO2的体积计算(辛烷为液体,无法用气体体积计算)。
2.物质状态与摩尔体积的关系:标准状况下,2.24 L Cl2与NaOH完全反应转移电子数为0.1NA(Cl2歧化为+1和-1价,每mol Cl2转移1mole-)。
二、物质结构与微粒数目陷阱
1.化合物中的粒子数目
(1)7.8 g Na2O2与CO2反应转移电子数为0.1NA(Na2O2中O-1的歧化反应,每mol转移1mole- )。
(2)3.4 g H2O2完全分解转移电子数为0.1NA(每mol H2O2分解转移1mol e⁻)。
2.同位素与混合物的计算
(1)2 g NO2和44 g N2O4的混合气体原子总数为3NA(总物质的量为1mol,含3mol原子)。
(2)10g 46%的乙醇水溶液中H原子数大于0.6NA(需考虑水和乙醇中的H原子总和)。
三、氧化还原反应与电子转移陷阱
1.单质反应的电子转移
(1)2.4 g Mg与O2或N2完全反应均转移0.2NA电子(Mg→Mg²⁺,每mol Mg转移2mol e⁻)。
(2)5.6 g Fe与足量Cl2反应转移0.3NA电子(Fe→Fe3+,每mol Fe转移3mol e⁻)。
2.可逆反应与不完全反应
电解精炼铜时,阴极得到2NA电子,阳极溶解的铜质量小于64g(阳极杂质金属参与溶解)。
四、溶液中的水解与电离陷阱
1.水解对微粒数的影响:1L1mol·L-1饱和FeCl3溶液水解生成的Fe(OH)3胶粒数小于NA(胶粒为多个Fe(OH)3分子的集合体)。
2.弱电解质与电离平衡:pH=6的纯水中,1 L溶液含OH-数为1×10-6NA(纯水H+和OH-浓度相等)。
五、特殊物质与隐含条件陷阱
1.有机物与官能团计算
(1)1 mol -OH含9NA电子(—OH中O含8e-,H含1e-)。
(2)1 mol CH3+含8NA电子(CH3+失去1e-,原CH4含10e-)。
2.同位素与摩尔质量混淆:18 g H2O与D2O混合物的质子数仍为10NA(H2O和D2O的摩尔质量不同,但总质子数相同)。
六、其他易错点
1.体体积与物质的量的关系:如标准状况下22.4 L CO和C2H4混合气体的质量为28g(平均摩尔质量为28g/mol)。
2.反应中的粒子数:如浓盐酸与MnO2加热反应生成的Cl2小于0.25NA(反应不完全)。
误区05 基本概念正误再判断
一、纯净物与混合物
1.冰水混合物属于纯净物(√),解释:冰与水为同一物质的不同状态,本质均为H2O。
2.含一种元素的物质一定是纯净物(×),解释:如O2与O3的混合物(同素异形体)仍为混合物。
3.混合物一定含有两种以上元素(×),解释:如金刚石与石墨的混合物仅含碳元素。
二、氧化物分类
4.金属氧化物一定是碱性氧化物(×),解释:Al2O3为两性氧化物,CrO3为酸性氧化物。
5.非金属氧化物一定是酸性氧化物(×),解释:CO、NO等不与碱反应,不属于酸性氧化物。
6.酸性氧化物均能与水反应生成酸(×),解释:SiO2(酸性氧化物)不溶于水,无法直接生成H2SiO3。
三、电解质与非电解质
7.SO2的水溶液能导电,故SO2是电解质(×),解释:SO2自身不电离,导电因与水反应生成H2SO3。
8.液态HCl不导电,故HCl为非电解质(×),解释:HCl溶于水能完全电离,为强电解质。
9.BaSO4饱和溶液导电性弱,故BaSO4是弱电解质(×),解释:BaSO4熔融态完全电离,为强电解质。
四、离子反应与方程式
10.Fe与稀硫酸反应生成Fe3+(×),解释:稀硫酸弱氧化性,产物为Fe2+。
11.过量CO2通入NaOH溶液:CO2+ 2OH-= CO32-+ H2O(×),解释:正确写法:CO2+ OH-= HCO3-(过量CO2生成 HCO3-)。
12.电荷守恒错误案例:Fe + Fe3+=2Fe2+(×),解释:正确方程式:Fe +2 Fe3+=3Fe2+。
五、其他易错概念
13.催化剂一定加快反应速率(×),解释:催化剂可改变速率,包括减缓(如某些酶反应)。
14.燃烧热对应产物必须为气态(×),解释:燃烧热要求产物为稳定态(如H2O液态)。
15.有机物一定含有碳元素(√),解释:含碳化合物如CO、CO2等不属于有机物。
六、答题技巧
1.抓住概念本质:如电解质定义强调“化合物自身电离”。
2.注意反应条件:如浓硫酸与稀硫酸的氧化性强弱差异。
3.验证守恒关系:离子方程式中电荷守恒与原子守恒。
题型01 化学与STSE
1.(2026·江苏南通·一模)化学与科技、生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是
A.糖类在人体内均能发生水解
B.冠醚可用于识别碱金属离子
C.用于3D打印的高聚物光敏树脂是混合物
D.乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志
2.(2025·江苏南京·二模)《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是
A.石墨烯 B.氮化硅 C.玻璃钢 D.不锈钢
3.(2025·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)“新质生产力”涵盖创新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法正确的是
A.新型储氢材料石墨烯属于烃类
B.导电塑料聚乙炔属于新型无机非金属材料
C.耐高温材料碳化硅属于共价晶体
D.纳米半导体CdTe量子点属于胶体
题型02 化学用语的正误判断
4.(2025·江苏如皋·一模)反应MgCl2+6NH3=[Mg(NH3)6]Cl2可用于NH3的储存。下列说法正确的是
A.MgCl2的电子式为 B.NH3的空间构型为平面三角形
C.固态氨属于共价晶体 D.1mol[Mg(NH3)6]2+中含有24mol σ键
5.(2026·江苏常州·一模)通常不与酸反应,能与NaOH溶液反应生成NaClO和。下列说法正确的是
A.中子数为20的Cl原子可表示为
B.的结构式为
C.分子的空间填充模型为
D.为酸性氧化物
6.(2025·江苏南京中华中学·二模)下列化学用语表述不正确的是
A.次氯酸钠的电子式:
B.固体HF中的链状结构:
C.的VSEPR模型:
D.的球棍模型:
7.(2026·江苏镇江·一模)反应:,可测定菠菜中草酸含量。下列说法正确的是
A.分子中含有键 B.的空间构型为正四面体形
C.为非极性分子 D.的电子式为
8.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)反应可用于潜艇供氧。下列说法正确的是
A.中阴、阳离子数之比为 B.的空间构型为V形
C.中只含离子键 D.为还原产物
9.(2026·江苏盐城·一模)植物体内合成乙烯的反应为2。下列说法正确的是
A.基态C原子的电子排布式为 B.HCN的结构式为
C.干冰为共价晶体 D.的空间构型为直线形
10.(2025·江苏徐州·二模)向石灰氮(CaCN2)中加水并通入H2S 气体,反应生成硫脲[(NH2)2CS],硫脲在150℃时部分异构化为NH4SCN。下列说法正确的是
A.Ca2+ 的结构示意图: B.H2S是由极性键构成的极性分子
C.SCN- 中碳原子采取 sp² 杂化 D.1mol(NH2)2CS中含有8molσ键
题型03 反应方程式的书写
11.下列反应方程式书写正确的是
A.FeCl3饱和溶液滴加到沸水中制Fe(OH)3胶体:Fe3++3OH-=Fe(OH)3(胶体)
B.CoC2O4在空气中焙烧:
C.钴酸锂锂离子电池放电时的正极反应为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2
D.碱性条件下NaClO氧化NiSO4制NiOOH:2Ni2++ClO-+3H2O=2NiOOH↓+Cl-+4H+
12.下列化学反应表示不正确的是
A.偏二甲肼与四氧化二氮反应:
B.表示燃烧热的热化学方程式:
C.与Al反应:
D.肼的水溶液显碱性:
13.下列化学反应表示正确的是
A.在空气中加热CuCl2·2H2O:CuCl2·2H2OCuCl2+2H2O
B.Cu2O与足量稀硝酸反应:Cu2O+2H+ =Cu+Cu2++H2O
C.用铜电极电解CuSO4溶液时的阳极主要反应:Cu-2e-=Cu2+
D.Cu催化CH3CH2OH与O2的主要反应:CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
14.下列化学反应表示不正确的是
A.V与HF溶液的反应:
B.溶于浓盐酸的反应:(浓)
C.溶于NaOH溶液的反应:
D.Zn还原酸性溶液至紫色的反应:
15.(2025·江苏南京·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性;用碱性溶液浸泡,在表面形成的同时有逸出;铝-空气电池具有较高的比能量,在碱性电解质溶液中发生反应;热水解可获得沉淀,焙烧后获得的颜色细腻,性质稳定,可用作白色颜料。
下列化学反应表示正确的是
A.纳米铁粉处理酸性含的废水:
B.铁的发蓝处理:
C.铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式:
D.热水解获得:
16.(2025·江苏新高考基地学校·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
、、是氧元素的3种核素,其中常用作示踪原子;在放电的条件下得到,得到电子生成吸收的热量;钾的含氧化合物和(氧元素化合价0和-2)常用于潜水时的供氧剂。
常温下,在潮湿的空气中缓慢氧化为;葡萄酒中添加适量的可以起到防腐和抗氧化等作用;浓硫酸与苯反应生成苯磺酸();可以用于橡胶工业的硫化。
下列化学反应表示正确的是
A.得到电子生成:
B.与水的反应:
C.在潮湿的空气中氧化为的反应:
D.乙酸乙酯的制备:
题型04 氧化还原反应的应用
17.(2026·江苏南通市如皋市·一模)某小组进行如下实验:
实验1:将0.0100mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验2:将实验1所得混合物过滤,向滤渣中加入浓硝酸,黑色沉淀溶解,同时有气体生成。
实验3:向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
下列说法不正确的是
A.实验1中有Ag和Fe3+生成
B.实验2中生成气体为红棕色
C.实验室配制Fe2(SO4)3溶液时常加入适量稀硝酸抑制水解
D.以上实验可知Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+为可逆反应
18.(2026·江苏南京外国语学校·一模)高纯二氧化锗主要用于生产光学及半导体用的锗材料等。在实验室以二氧化锗粗品(含和及少量无关杂质)为原料制备,然后使其水解得到晶体,再加热干燥制得纯度较高的。实验制备的装置图如图所示(夹持装置已略去)。
已知相关物质的部分理化性质:
物质
部分理化性质
不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液,与反应
熔点:,沸点:,不溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸
熔点:,沸点:;易水解、易潮解
回答下列问题:
(1)在实验室中,通常用___________与二氧化锰在加热条件下制取氯气;通入氯气后,装置A中发生的反应为___________。
(2)将装置B中收集的___________(填化学式)与蒸馏水按一定比例进行混合,静置,可得到晶体。
(3)测定产品中二氧化锗的纯度。实验操作如下:
i.称取二氧化锗样品,加入氢氧化钠溶液在电炉上溶解。
ii.用将其还原为,再加入适当X溶液作为指示剂,再逐滴加入酸化后的溶液,当滴加最后半滴时,溶液变蓝且半分钟内褪色,消耗溶液的体积为。(已知:实验条件下,不会被和氧化。还原性:)
①ii中X溶液为___________。
②有关反应式:
则计算样品中二氧化锗的质量分数是___________(写出计算过程,保留3位有效数字)。
题型05 物质的量的应用
19.(2025·江苏南京·二模)含硫化合物在材料加工、实验室分析中有重要应用。
(1)材料可应用于太阳能电池。向脱硫废液(主要成分为和)中加入溶液回收。
①与、反应生成沉淀和的化学方程式为 。
②控制溶液的pH,产率如图所示。时,产率随pH减小而降低的原因是 。
(2)常用于织物漂白。测定样品溶液的浓度:量取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加入溶液。待充分反应后,用标准溶液滴定过量的,平行滴定3次,平均消耗标准溶液22.80mL。实验过程中的反应如下:,。
①取用溶液时应选用的仪器是 (填字母)。
A.25mL量筒 B.50mL量筒 C.25mL酸式滴定管 D.50mL酸式滴定管
②计算样品溶液的物质的量浓度 (写出计算过程)。
(3)电解溶液可用于测定阿伏伽德罗常数,计算公式为。I为电解电流,t为电解时间,e取,为铜电极减少的质量,为铜的摩尔质量。
①请补充完整实验方案: 。重复上述操作2~3次,按公式进行数据处理[实验中必须使用的试剂和仪器:纯铜片、铂丝、溶液、秒表、分析天平、直流电源(本实验过程中电流恒为1A)]。
②本实验中不采用铂电极增加的质量来测定,其原因是 。
$清单01 化学基本概念
解题技法精讲
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
技法01 化学用语的规范表示
技法04 新情境下方程式的书写
技法02 氧化还原反应的规律
技法05 物质的量在解题中的应用
技法03 离子反应在解题中的应用
技法06 化学与社会、生活、环境——45个热词再理解
常见误区破解
误区01 化学用语书写常错类型
误区04 回避“NA”应用典型陷阱
误区02 回避离子方程式正误判断的典型陷阱
误区05 基本概念正误再判断
误区03 离子检验的注意事项
题型强化训练
题型01 化学与STSE
题型04 氧化还原反应的应用
题型02 化学用语的正误判断
题型05 物质的量的应用
题型03 反应方程式的书写
技法01 化学用语的规范表示
1.化学用语
核素与结构示意图
核素:上标与下标防写反了;结构示意图:分清原子或离子
电子式
一理清是离子键或共价键,二注意粒子排列顺序,三不漏写孤电子对
比例与球棍模型
一看清模型类型,二注意原子的大小
物质结构式
一注意原子连接顺序正确,二对于有机物氢原子不漏写或多写
方程式书写
一产物正确,二符号使用规范,三须配平,四要写反应条件
2.原子或离子结构的几种表示方法
(1)表示方法归纳
表示方法
举例
核素符号
中子数为10的氧原子为O;中子数为18的氯原子为Cl
原子及离子结构示意图
S: S2-:
基态原子或离子电子排布式
S:1s22s22p63s23p4 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
简化电子排布式
S:[Ne]3s23p4 Fe3+:[Ar]3d5
外围电子排布式
S:3s23p4 Fe3+:3d5
电子排布图(或轨道表示式)
S:
(2)注意事项
①3d能级的半充满、全充满状态更稳定。基态Cr、Cu原子的核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。
②虽然电子是按照4s、3d的顺序填充的,但书写电子排布式时仍按照3d、4s的顺序书写。
③虽然基态原子电子填充按照构造原理是4s、3d的顺序,但失去电子时先失4s电子,再失3d电子。
如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,失去电子形成Fe2+:1s22s22p63s23p63d6或Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。
3.核素与微粒的电子排布
(1)核素表示为:X
(3)粒子示意图:一圆圈中不要漏画“+”,二注意是原子还是离子
(3)电子排布式:一电子排布式与价电子排布式写法不同,二第四周期不要漏写3d上的电子
4.电子式书写
(1)书写电子式需注意的问题
①
搞清是离子化合物还是共价化合物,确定粒子是原子还是离子
②
最外层上没有参与成键的孤电子对,也要画出来
③
离子(或根)带电荷,基团不显电性,如OH-的电子式为[∶∶H]-,—OH的电子式为·∶H
④
不能错误合并离子,如Na2O2的电子式写成2Na+[∶∶∶]2-是错误的
⑤
分子式中原子的排列顺序与实际原子的结合顺序不一定相同,如次氯酸(HClO):H∶∶∶
(2)用电子式表示两类化学键的形成过程
化学键
用电子式表示形成过程
共价键
不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:
离子键
用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如:
5.模型与空间构型判断
(1)分清比例模型、球棍模型,关注原子大小及键角、分子空间构型等。
(2)根据价层电子对互斥理论或杂化轨道理论,判断粒子空间构型。
6.物质结构的判断
关注物质的结构式、结构简式以及基团原子的连接方式等。
7.化学键与分子的极性
(1)化学键:熟知常见物质的类别及物质中存在的粒子是原子、离子,注意活泼金属与活泼的非金属元素间不一定是离子键。
(2)分子的极性:一是看空间结构是否高度对称,二如是ABn分子看A元素的价态。
技法02 氧化还原反应的规律
一、基本规律
1.双线桥理解基本概念
可总结为“氧、氧、得、降、还、还、还;还、还、失、升、氧、氧、氧”,即:氧化剂表现氧化性。得到电子,化合价降低、被还原,发生还原反应,得到还原产物;还原剂表现还原性。失去电子,化合价升高、被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物;
2.多种方法判断强弱
(1)金属活动性顺序
(2)非金属活动性顺序
一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。
(3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱
同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;
同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(4)根据原电池的正负极来判断:
在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。
3.典型物质判断
(1)典型粒子氧化(或还原)性强弱:
氧化性:Br2>Fe3+>I2>S
还原性:S2->I->Fe2+>Br-
氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+
(2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。
(3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。
(4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。
(5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。
(6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。
4.近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
二、氧化还原反应陌生化学(离子)方程式的书写
1.新情境氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2. 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
3.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
4. 氧化还原反应化学(离子)方程式的配平步骤:
① 标出化合价变化了的元素的化合价。
② 列变化:分别标出化合价升高数和化合价降低数
③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
④ 利用元素守恒,观察配平其他物质
5. “补缺”的技巧——缺项化学(离子)方程式的配平:
配平化学(离子)方程式时,有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒,总的原则是酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+,具体方法如下:
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O,右边加H+
左边加OH-,右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+,右边加H2O
左边加H2O,右边加OH-
技法03 离子反应在解题重点中的应用
1.离子方程式的正误判断
①
合事实
离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应
②
式正确
化学式与离子符号使用正确合理,该“拆”或不该“拆”要分清。易溶且易电离的物质即可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数的可溶性盐(不包括配盐),应写以实际参加反应的离子的符号;非电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等一律写化学式
③
号实际
“=”、“”、“→”、“↑”、“↓”等符号符合实际
④
三守恒
两边原子数、电荷数、电子得失数目必须守恒
⑤
明类型
分清类型,注意少量、过量等
⑥
细检查
结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查
2.离子的检验
方法
①沉淀法——X-、SO42-、Fe2+ ②气体法——CO32-、SO32-、NH ③显色法——X-、Fe3+、Fe2+
格式
操作 现象 结论(少许溶液或滤液于试管中,加入××溶液,若有××现象,则有××离子)
注意
操作:NH需加热;试剂加入顺序:显色法检验Fe2+须先加氯水;SO42-检验先加盐酸后加BaCl2溶液
检验Fe3+中有无Fe2+:用铁氰化钾溶液
技法04 新情境下方程式的书写
书写方程式的程序
①
一看反应物系统—→二审给定条件—→三定反应程度—→四析生成物—→五辨生成物特征—→六配平—→七检查
②
细致审查给定条件——物料状态·溶液浓度·加热程度·压强·催化剂·光·电·点燃·加入方式、顺序·物质的量之比·少量、适量、足量
③
化学方程式思维方向立体化——对该反应实质的探究——为什么能发生?在何条件下发生?该反应的意义和价值——概念的建立和深化、理论的证明或发展、自然现象的解释与认识、生产生活中的应用。
陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①
结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质
②
确定最关键的反应物和生成物
③
由电子守恒配平关键反应物和生成物
④
再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物
⑤
依据题目信息写好反应条件
⑥
结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正
(一)非氧化还原反应——酸碱反应、水解反应方程式书写
1.运用“证据推理符号”思路书写,其基本过程为:
①“读”取题目中的有效信息(证据);②写出主要反应物和生成物的化学式(推理+表征);③再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律),配平。
2.酸碱反应
根据反应物的酸碱性及反应中有关信息,书写反应物和生成物,再配平即可。
3.水解反应
水解原理
通式
类型
①活泼金属的碳化物、氮化物、磷化物、硫化物
②(Si、P、X、N、S)的卤化物
③有机化合物的活泼金属有机化合物:C2H5ONa、RCOONa、RCOR、RCOX、RCONH2
说明
根据水:①均裂H2O=—H+—OH、②异裂H2O=H++OH-来考虑
4.用HCO3-沉淀金属阳离子离子方程式的书写
HCO3-在水溶液中既存在电离平衡(HCO3-H++CO32-)又存在水解平衡(HCO3-+H2OH2CO3+OH-)
(1)若金属阳离子(以Ca2+为例)的Ksp(CaCO3)<Ksp[Ca(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Ca2+)主要结合HCO3-电离产生的CO32-生成碳酸盐沉淀(CaCO3),反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2O+CO2↑。
(2)若金属阳离子(以Mg2+为例)的Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],则溶液中的金属阳离子(Mg2+)主要结合HCO3-水解产生的OH-生成氢氧化物沉淀[Mg(OH)2],反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-=Mg(OH)2↓+2CO2↑。
(3)示例
(二)氧化还原反应信息方程式书写
第一步
①找出氧化剂和还原剂;②从反应现象、物质性质、价态变化、得失电子等角度推断氧化(还原)产物;③利用电子守恒配平。
第二步
根据电荷守恒,根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-使方程式两端的电荷守恒。
第三步
根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
解题关键:根据题目信息,依据反应环境正确判断反应物和生成物,借助于电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行配平和验证。
(三)化工流程方程式书写
1.细读题干寻找提纯对象,结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。
2.确定未知反应的反应物和生成物,根据题意分析溶液环境,配平氧化还原方程式。
先从流程图中找出反应物和生成物,其次依据有关反应原理确定所缺少的生成物,之后配平,第三根据电荷守恒确定可能是什么离子参加反应或生成何种离子,最后根据质量守恒确定其他所缺少的物质(一般是水)。
(四)电极反应式书写
1.写出半反应式:氧化剂+ne-—→还原产物、还原剂-ne-—→氧化产物
2.电荷守恒:找出所缺少的离子(注意反应的环境:水溶液——酸性、中性、碱性;熔融液、固体电解质)
3.质量守恒:找出所缺少的其他物质
(五)图象方程式
根据图象中的有关物质的量是增大还是减小或转化关系,确定反应物还是生成物,再根据有关原理配平。
技法05 物质的量在解题中的应用
1.与气体摩尔体积22.4 L·mol-1相关的NA的应用
(1)非标准状况下的气体、标准状况下的非气体均不适用22.4 L·mol-1进行物质的量的计算。
(2)常见物质在标准状况下的状态:溴、H2O、HF、苯、己烷、CCl4、CH2Cl2、CHCl3、CH3OH、CH3CH2OH、碳原子数大于4的烃(除新戊烷外)均为液体,SO3为固体,已知体积的以上物质的物质的量均不能用n= 计算。
2.与物质的组成相关的NA的应用
(1)注意稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、白磷(P4)分子中的原子数目,不能认为单质分子都是双原子分子。
(2)一定质量含某核素的物质中的质子、中子、电子或原子的数目。
(3)Na2O2、KO2中的阴、阳离子个数比,前者为1∶2,后者为1∶1;熔融的NaHSO4中的阳离子数目(阳离子只有Na+)。
(4)等物质的量的羟基与氢氧根离子所含质子、电子或原子数目。
(5)等质量的最简式相同的有机物(如烯烃)、同素异形体、N2与CO、NO2与N2O4等含有的原子、分子数目。
(6)注意特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2、H37Cl等。
(7)一定物质的量的有机物中共价键的数目(苯环、萘环中无碳碳双键),如CnH2n+2中共价键的数目为3n+1。
(8)1 mol金刚石、石墨中的C—C键数目分别为2NA、1.5NA;1 mol SiO2中Si—O键数目为4NA;1 mol P4中的P—P键数目为6NA。
3.与氧化还原反应相关的NA的应用
(1)歧化反应类:Na2O2与CO2、H2O的反应,Cl2与NaOH(冷稀、热浓)、H2O的反应。
(2)变价金属(Fe、Cu)与强、弱氧化剂(Cl2/Br2、S/I2)反应类。
(3)Fe与浓、稀硝酸,Cu与浓、稀硝酸反应类。
(4)足量、不足量Fe与稀硝酸,足量Fe与浓硫酸反应类。
(5)足量KMnO4与浓盐酸,足量MnO2与浓盐酸,足量Cu与浓硫酸反应类。
(6)注意氧化还原的顺序,如向FeI2溶液中通入Cl2,首先氧化I-,再氧化Fe2+。
4.与可逆反应相关的NA的应用
在NA的应用中,常涉及以下可逆反应:
(1)2SO2+O22SO3
PCl3+Cl2PCl5
2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
5.与电解质溶液中粒子数目判断相关的NA的应用
审准题目要求,是突破该类题目的关键。
(1)溶液中是否有“弱粒子”,即是否存在弱电解质或能水解的“弱离子”,如1 L 1 mol·L-1的乙酸或1 L 1 mol·L-1乙酸钠溶液中CH3COO-数目均小于NA。
(2)题目中是否指明了溶液的体积,如在pH=1的HCl溶液中,因溶液体积未知而无法求算H+的数目。
(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。
6.NA试题“一算、二定、三判断”的解题思路
一算:利用基本公式n===c·V,用已知的物理量计算物质的量。注意公式n=(Vm=22.4 L/mol)的使用范围(标准状况下的气体)。对于公式n=c·V(V指溶液体积),若选项未指明c或V,不能计算物质的量,则此选项错误。
二定:确定上步所求物质的量与选项中所求物理量的关系。注意此步涉及物质的结构、盐类水解、弱电解质的电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等。
三判断:判断选项中所求物理量是否正确。
7.物质的量浓度及相关计算
技法06 化学与社会、生活、环境——45个热词再理解
(一)环境与能源类
1.碳达峰:二氧化碳排放量达到峰值后逐步回落的历史拐点,标志碳排放与经济发展脱钩。
2.碳中和:通过节能减排、植树造林等方式抵消碳排放,实现“相对零排放”。
3.PM2.5:直径≤2.5微米的可入肺颗粒物,含大量有毒物质,影响健康及环境。
4.酸雨:pH<5.6的降水,主要由硫氧化物、氮氧化物转化形成,导致水体酸化、植被破坏。
5.臭氧层空洞:氟氯烃或氮氧化物破坏臭氧层,削弱对紫外线的吸收能力。
6.光化学烟雾:氮氧化物与碳氢化合物在光照下反应生成的二次污染物,危害呼吸道。
7.温室效应:指由于煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用,排放到大气中的CO2、CH4等气体的大量增加,致使地表温度上升的现象。
8.富营养化:水体中氮、磷过量引发藻类暴发,导致“水华”或“赤潮”。
9.白色污染:废弃塑料制品造成的环境问题,需通过分类回收和可降解材料解决。
10.卫生填埋:垃圾无害化处理方式之一,需防止渗滤液污染地下水。
11.清洁能源:如太阳能、风能等低碳能源,助力减少化石燃料依赖。
12.厄尔尼诺:指由于全球温室效应逐渐增强,海洋温度不断上升,使得冰川、冰山融化,海平面上升,从而形成强烈的热带风暴以及引起大陆气候变化无常的现象。
13.雾霾:雾霾是雾和霾的组合词,硫氧化物、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的,燃煤和汽车尾气是雾霾天气产生的重要原因。
14.荒漠化:指由于气候和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化的现象。由于大风吹蚀、流水浸蚀、土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为荒漠化。土地荒漠化的最终结果大多数是沙漠化。
15.可燃冰:是水与天然气相互作用形成的晶体物质,主要存在于冻土层和海底大陆坡中,其主要成分是一水合甲烷晶体(CH4·H2O),它是人类的后续新能源,具有高效、使用方便、清洁无污染等优点。
16.一次能源:指自然界以现成形式提供的能源,如煤、石油、天然气等。
17.二次能源:指需要依靠其他能源的能量间接制取的能源,如氢气、电力等。
(二)工业与生产类
18.催化转化器:汽车尾气处理装置,将CO、氮氧化物转化为CO2和N2。
19.裂化汽油:通过石油裂化获得,含不饱和烃,不能用于萃取溴水。
20.乙烯产量:衡量国家石油化工水平的核心指标。
21.煤的气化:将煤转化为CO、H2等气体燃料的过程。
22.绿色化学:通过原子经济性设计减少污染物的化学工艺。
23.一次污染物:由污染源直接排入环境,其物质性质(物理、化学性质)未发生变化的污染物。也称“原发性污染物”。由它引起的污染称为一次污染或原发性污染。
24.二次污染物:由一次污染物转化而成的,排入环境的一次污染物在多种因素(物理、化学、生物)作用下发生变化,或与环境中的其他物质发生反应所形成的与一次污染物不同的新污染物,也称继发性污染。
25.脱硫:是指将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成SO2。目前脱硫方法一般有4类。
方法一:钙基固硫法:为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时二氧化硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。
方法二:氨水脱硫法:氨水脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
方法三:钠、碱脱硫法:钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3或NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
方法四:钠钙双碱脱硫法:先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学反应原理如下:
①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。
26.脱硝:指除去工业尾气中的NOX,常见的NOx尾气处理方法有以下三种;
①碱液吸收法:NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理,反应方程式如下:
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
②催化转化法:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NOx与CO在一定温度下,催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
③氨气吸收法:8NH3+6NO27N2+12H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O
27.化学需氧量(COD):化学需氧量又称化学耗氧量,简称COD。是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将徘水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解,然后根据残留的氮化剂的量计算出氧的消耗量,它和生化需养量(BOD)一样,是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升,其值越小,说明水质污染程度越轻。COD的测定方法,不仅有高锰酸钾高温氧化法,也包括高锰酸钾低温氧化法(氧吸收量)和重铬酸钾氧化法。化学需氧量常由于氧化剂的种类、浓度及氧化条件等之不同,对氧化物质,特别是有机物质的氧化率也不相同。因此,在排水中存在有机物的情况下,除非是在间一条件下测定COD,否则不能进行对比。一般用高锰酸钾高温氧化法,其氧化率为50~60%,用重铬酸钾氧化法,其氧化率为80~90%。由于各国的实际情况及河流状况不同,COD的排放标准均不一致,我国《工业废水排放试行标准》中规定,工业废水最高容许排放浓度应小于100毫克/升,但造纸、制革及脱脂棉厂的排水应小于500毫克/升。日本水质标准规定,COD的最高容许排放浓度应小于160毫克/升(日平均为120毫克/升)。
28.反渗透:反渗透亦称逆向渗透。是一种利用渗透原理进行分离的方法,用来从水中除去溶解固体、大部分的溶解性有机物和胶体物质,目前,采用加压法进行反渗透处理(42~70公斤/平方厘米 ),可得到较大的渗水率和较高的溶质除去率。采用反渗透洽可使海水淡化(加压为100~105公斤/平方厘米 ),亦可处理生产污水使之适应循环使用,但不能过滤酒精、酚、硼等污染物。
29.生化需氧量(简称BOD):河水中的微生物使有机物(例如,C6H10O5)转化为CO2和H2O的过程中所需要的O2 的量。它是衡量水质质量的一个指标。
(三)生活与健康类
30.空气质量日报:包括污染指数、首要污染物等,监测项目含PM2.5、SO2、NOx。
31.福尔马林:35%-40%甲醛溶液,用于防腐杀菌,但室内残留危害健康。
32.尼古丁:烟草中的有害物质,易导致成瘾和心血管疾病。
33.放射性元素氡:建材释放的致癌物质,需通过通风降低浓度。
34.重金属污染:来自工业废水的铅、镉等,通过食物链危害人体。
35.绿色食品:指无污染、无公害、安全且有营养价值的卫生食品。
36.空燃比:空气质量与燃料质量比值。
(四)科技与社会类
37.STSE:科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)、环境(Environment)的综合命题方向,强调知识应用。
38.碳中和材料:如新型电池材料,助力实现碳中和目标。
39.赤潮:海洋富营养化导致藻类暴发,破坏生态平衡。
40.水华:人为向淡水中投入(或排入)生物需要的营养物质(N、P等)后,导致水面上的藻类疯长、繁殖,并使水质恶化而产生腥臭味,造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。
41.可降解塑料:在自然环境中分解的环保材料,减少白色污染。
42.消毒剂原理:如HClO的强氧化性破坏微生物结构。
(五)其他高频考点
43.垃圾分类:分为可回收、有害、厨余等类别,促进资源循环利用
44.绿色化学:指从根本上消灭污染,能彻底防止污染产生的科学,它包括“原料绿色化”、“化学反应绿色化”、“产物的绿色化”等内容。
45.原子经济利用率:指目标产物占反应物总量的百分比。即原子利用率=(预期产物的相对分子质量/全部生成物的相对分子质量总和)×100%。按绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,即原子利用率为100%。
误区01 化学用语书写常错类型
1.电子式的书写
(1)分清化合物的类型:如H2O2的电子式为,而不是。
(2)确认原子周围的电子数:如CO2的电子式为,而不是。
(3)理清原子间的连接顺序:如HClO的电子式为,而不是。
(4)不能因同种微粒而合并:如Na2S的电子式为,而不是。
(5)不能漏掉未成键电子对:如NH3的电子式为,而不是。
(6)区别对待阴离子及复杂阳离子:如NH4Cl的电子式为,而不是或。
2.各种符号表达式
各“式”切勿张冠李戴:是名称还是化学式,是分子式还是实验式。
化学式
用元素符号表示纯净物质组成的式子,如C2H5OH
分子式
只有存在分子的物质才有分子式,如CO2
实验式
又称最简式,元素符号表示化合物分子中元素的种类和各元素原子个数的最简整数比的式子,如C2H5OH的最简式为C2H6O
结构式
CO2:O==C==O HClO:H—O—Cl
结构简式
乙烯:CH2==CH2 乙酸:CH3COOH
键线式
丙烯: 乙醇:
结构简式需保留官能团,如CH2==CH2,不能写成CH2CH2,还要注意有机物中原子的连接情况,如—NO2,不能写成—O2N。
3.球棍模型和空间填充模型
球棍模型主要体现的是分子空间结构和成键类型,空间填充模型主要体现的是空间结构和组成该分子的原子间的大小关系;两种模型都显示了原子间的连接顺序,但球棍模型侧重价键结构,空间填充侧重原子大小。
考查两种模型的设错方式:(1)混淆两种模型,(2)空间填充模型中混淆原子大小。
球棍模型
甲烷: 乙烯:
空间填充模型
4.电子排布式和轨道表示式
电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示,以简化电子排布式。轨道表示式是用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。可以反映粒子的电子层、电子亚层和自旋方向。
误区02 回避离子方程式正误判断的典型陷阱
一、物质拆分陷阱
1.非电解质或弱电解质的错误拆分
(1)弱酸、弱碱、水等未保持分子式:如醋酸(CH3COOH)应保留分子形式,不可拆分为CH3COO-和H+。
(2)氧化物或非水溶物未写化学式:如浓硫酸(H2SO4)作为反应物时,不可拆分为离子形式;Al(OH)3沉淀应保留化学式。
2.微溶物的拆分条件 微溶物时的处理:如石灰乳写为Ca(OH)2(未拆分),而澄清石灰水可拆分为Ca2+和OH-。
3.典型错误:向CaCl2溶液中通入CO2: Ca²⁺ + CO₂ + H₂O=CaCO₃↓ + 2H⁺(×) (CO2与CaCl2不反应,酸性条件下CaCO3会溶解)
二、反应条件与产物陷阱
1.反应物浓度的影响
(1)浓盐酸与稀盐酸反应产物不同: 浓盐酸与MnO2加热生成Cl2,稀盐酸不反应。
(2)浓硫酸与铜在加热条件下生成SO2,稀硫酸不反应。
2.氧化还原反应的电子守恒 Fe与稀硝酸反应: Fe不足时生成Fe3+,过量时生成Fe2+,需根据比例配平电荷。
典型错误: Fe与稀HNO3反应:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑(×) (未考虑HNO3的强氧化性,实际生成NO而非H2)
三、电荷守恒与原子守恒陷阱
电荷不守恒 Al与CuSO₄溶液反应: ❌ Al + Cu²⁺ → Al³⁺ + Cu (未配平电荷,正确为 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu)
原子不守恒 钠与水反应: ❌ Na + H₂O → Na⁺ + OH⁻ + H₂↑ (未配平H原子,正确为 2Na + 2H₂O → 2Na⁺ + 2OH⁻ + H₂↑)
四、水解与可逆反应陷阱
水解反应的表示 FeCl₃水解: ✅ Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃(胶体) + 3H⁺ (需用可逆符号“⇌”,且不写沉淀符号“↓”)
弱酸根离子的不完全水解 Na₂CO₃溶液中CO₃²⁻水解: ✅ CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ (不可写成CO₃²⁻ + 2H₂O → H₂CO₃ + 2OH⁻)
五、隐含反应与多步反应陷阱
隐含的后续反应 向NaOH溶液中通入少量CO₂: ✅ CO₂ + 2OH⁻ → CO₃²⁻ + H₂O (若CO₂过量,则生成HCO₃⁻)
多步反应的简化错误 NH₄HCO₃与过量NaOH溶液反应: ❌ NH₄⁺ + HCO₃⁻ + 2OH⁻ → NH₃·H₂O + CO₃²⁻ + H₂O (正确需分步写:HCO₃⁻ + OH⁻ → CO₃²⁻ + H₂O;NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃·H₂O)
六、特殊符号与物质状态陷阱
气体与沉淀符号遗漏 实验室制NH₃: ❌ NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃ + H₂O (需标明气体符号:NH₃↑)
反应条件未标注 电解NaCl溶液: ❌ 2Cl⁻ + 2H₂O → Cl₂↑ + H₂↑ + 2OH⁻ (需注明条件“通电”)
七、常见错误归纳
1.FeS固体溶于稀HNO3:FeS+2H+===Fe2++H2S↑(错,发生氧化还原反应)
2.用氨水吸收过量的二氧化硫:NH3·H2O+SO2===NH+HSO(对)
3.Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO(错,发生氧化还原反应)
4.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳:ClO-+CO2+H2O===HCO+HClO(对)
5.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(对)
6.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液:HCO+OH-===CO+H2O(错,忽视NH与OH-的反应)
7.NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO(错,应生成HCO)
8.NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应呈中性:H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O(错,物质配比不正确)
9.碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水反应:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O(对)
10.Ca(HCO3)2溶液中加入少量澄清石灰水:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O(对)
11.FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-(错,物质配比不正确)
12.FeI2溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(错,Cl2应先氧化I-)
13.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===Fe(OH)2↓+2HClO(错,发生氧化还原反应)
14.等物质的量的氢氧化钡溶液和明矾溶液反应:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓(对)
15.用惰性电极电解MgCl2溶液:2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-[错,生成Mg(OH)2沉淀]
误区03 离子检验的注意事项
1.阳离子检验的注意事项
NaOH溶液可以同时鉴别出若干种阳离子,包括Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、NH、Mg2+等多种离子,在阳离子鉴别中,NaOH溶液是一种应用较广的试剂。若先使用NaOH溶液(必要时可加热)检验出几种离子,再用其他方法鉴别用NaOH溶液鉴别不出来的离子,整个问题可以较快解决。
2.阴离子检验的注意事项
①AgNO3溶液与稀硝酸、BaCl2溶液与稀盐酸这两组试剂,可以鉴别出若干种阴离子,是阴离子鉴别最常用的试剂组合。一般说来,若待检的若干种离子中有SO,最好先用BaCl2溶液和盐酸这组试剂,检出包括SO在内的一些离子,其他离子再用AgNO3溶液与稀硝酸等去鉴别。
②为了检验某盐中含SO或CO,可以直接加酸(非氧化性酸,如盐酸),根据放出气体的气味等特征现象判断气体是CO2或SO2,进而确定物质中含CO或SO。
③灵活运用阴离子检验的知识,有时可以解决某些阳离子的鉴别问题。例如,在一定条件下,可考虑用卤素离子(如Cl-)检出Ag+,用SO检出Ba2+。
误区04 回避“NA”应用典型陷阱
一、气体体积与物质状态陷阱
1.非标准状况下的气体体积
(1)常温常压下,1 mol氦气所含原子数为NA。
(2)标准状况下,1 L辛烷完全燃烧生成CO2的体积计算(辛烷为液体,无法用气体体积计算)。
2.物质状态与摩尔体积的关系:标准状况下,2.24 L Cl2与NaOH完全反应转移电子数为0.1NA(Cl2歧化为+1和-1价,每mol Cl2转移1mole-)。
二、物质结构与微粒数目陷阱
1.化合物中的粒子数目
(1)7.8 g Na2O2与CO2反应转移电子数为0.1NA(Na2O2中O-1的歧化反应,每mol转移1mole- )。
(2)3.4 g H2O2完全分解转移电子数为0.1NA(每mol H2O2分解转移1mol e⁻)。
2.同位素与混合物的计算
(1)2 g NO2和44 g N2O4的混合气体原子总数为3NA(总物质的量为1mol,含3mol原子)。
(2)10g 46%的乙醇水溶液中H原子数大于0.6NA(需考虑水和乙醇中的H原子总和)。
三、氧化还原反应与电子转移陷阱
1.单质反应的电子转移
(1)2.4 g Mg与O2或N2完全反应均转移0.2NA电子(Mg→Mg²⁺,每mol Mg转移2mol e⁻)。
(2)5.6 g Fe与足量Cl2反应转移0.3NA电子(Fe→Fe3+,每mol Fe转移3mol e⁻)。
2.可逆反应与不完全反应
电解精炼铜时,阴极得到2NA电子,阳极溶解的铜质量小于64g(阳极杂质金属参与溶解)。
四、溶液中的水解与电离陷阱
1.水解对微粒数的影响:1L1mol·L-1饱和FeCl3溶液水解生成的Fe(OH)3胶粒数小于NA(胶粒为多个Fe(OH)3分子的集合体)。
2.弱电解质与电离平衡:pH=6的纯水中,1 L溶液含OH-数为1×10-6NA(纯水H+和OH-浓度相等)。
五、特殊物质与隐含条件陷阱
1.有机物与官能团计算
(1)1 mol -OH含9NA电子(—OH中O含8e-,H含1e-)。
(2)1 mol CH3+含8NA电子(CH3+失去1e-,原CH4含10e-)。
2.同位素与摩尔质量混淆:18 g H2O与D2O混合物的质子数仍为10NA(H2O和D2O的摩尔质量不同,但总质子数相同)。
六、其他易错点
1.体体积与物质的量的关系:如标准状况下22.4 L CO和C2H4混合气体的质量为28g(平均摩尔质量为28g/mol)。
2.反应中的粒子数:如浓盐酸与MnO2加热反应生成的Cl2小于0.25NA(反应不完全)。
误区05 基本概念正误再判断
一、纯净物与混合物
1.冰水混合物属于纯净物(√),解释:冰与水为同一物质的不同状态,本质均为H2O。
2.含一种元素的物质一定是纯净物(×),解释:如O2与O3的混合物(同素异形体)仍为混合物。
3.混合物一定含有两种以上元素(×),解释:如金刚石与石墨的混合物仅含碳元素。
二、氧化物分类
4.金属氧化物一定是碱性氧化物(×),解释:Al2O3为两性氧化物,CrO3为酸性氧化物。
5.非金属氧化物一定是酸性氧化物(×),解释:CO、NO等不与碱反应,不属于酸性氧化物。
6.酸性氧化物均能与水反应生成酸(×),解释:SiO2(酸性氧化物)不溶于水,无法直接生成H2SiO3。
三、电解质与非电解质
7.SO2的水溶液能导电,故SO2是电解质(×),解释:SO2自身不电离,导电因与水反应生成H2SO3。
8.液态HCl不导电,故HCl为非电解质(×),解释:HCl溶于水能完全电离,为强电解质。
9.BaSO4饱和溶液导电性弱,故BaSO4是弱电解质(×),解释:BaSO4熔融态完全电离,为强电解质。
四、离子反应与方程式
10.Fe与稀硫酸反应生成Fe3+(×),解释:稀硫酸弱氧化性,产物为Fe2+。
11.过量CO2通入NaOH溶液:CO2+ 2OH-= CO32-+ H2O(×),解释:正确写法:CO2+ OH-= HCO3-(过量CO2生成 HCO3-)。
12.电荷守恒错误案例:Fe + Fe3+=2Fe2+(×),解释:正确方程式:Fe +2 Fe3+=3Fe2+。
五、其他易错概念
13.催化剂一定加快反应速率(×),解释:催化剂可改变速率,包括减缓(如某些酶反应)。
14.燃烧热对应产物必须为气态(×),解释:燃烧热要求产物为稳定态(如H2O液态)。
15.有机物一定含有碳元素(√),解释:含碳化合物如CO、CO2等不属于有机物。
六、答题技巧
1.抓住概念本质:如电解质定义强调“化合物自身电离”。
2.注意反应条件:如浓硫酸与稀硫酸的氧化性强弱差异。
3.验证守恒关系:离子方程式中电荷守恒与原子守恒。
题型01 化学与STSE
1.(2026·江苏南通·一模)化学与科技、生产、生活密切相关。下列叙述不正确的是
A.糖类在人体内均能发生水解
B.冠醚可用于识别碱金属离子
C.用于3D打印的高聚物光敏树脂是混合物
D.乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志
【答案】A
【解析】A.糖类分为单糖、二糖和多糖,其中单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应,因此并非所有糖类在人体内都能发生水解,A错误,符合题意;
B.冠醚中的氧原子可与碱金属离子以弱配位键相结合,因此可用于识别碱金属离子,B正确,不符合题意;
C.高聚物中各分子链的聚合度n不固定,没有固定的组成,因此光敏树脂这类高聚物属于混合物,C正确,不符合题意;
D.乙烯是石油化工最基础、最重要的原料,因此乙烯的产量是衡量石油化工发展水平的重要标志,D正确,不符合题意;
答案选择A。
2.(2025·江苏南京·二模)《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是
A.石墨烯 B.氮化硅 C.玻璃钢 D.不锈钢
【答案】D
【解析】A.石墨烯成分为碳的单质,不属于合金,A项错误
B.氮化硅为无机化合物,不属于合金,B项错误;
C.玻璃钢是一种复合材料,不属于合金,C项错误;
D.不锈钢为铁合金,D项正确;
答案选D。
3.(2025·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)“新质生产力”涵盖创新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法正确的是
A.新型储氢材料石墨烯属于烃类
B.导电塑料聚乙炔属于新型无机非金属材料
C.耐高温材料碳化硅属于共价晶体
D.纳米半导体CdTe量子点属于胶体
【答案】C
【解析】A.石墨烯是碳的单质,只含碳元素,而烃类是仅含碳元素和氢元素的有机物,因此石墨烯不属于烃类,A错误;
B.聚乙炔是一种有机高分子聚合物,属于有机合成材料,而非无机非金属材料,B错误;
C.碳化硅(SiC)中硅和碳原子通过共价键结合,形成类似金刚石的网状结构,具有高熔点和高硬度,属于典型的共价晶体,C正确;
D.纳米CdTe量子点是半导体纳米颗粒,其尺寸虽在胶体粒子范围内(1-100 nm),但胶体是一种分散体系,而量子点属于分散质,本身并不是分散系,因此不属于胶体,D错误;
故选C。
题型02 化学用语的正误判断
4.(2025·江苏如皋·一模)反应MgCl2+6NH3=[Mg(NH3)6]Cl2可用于NH3的储存。下列说法正确的是
A.MgCl2的电子式为 B.NH3的空间构型为平面三角形
C.固态氨属于共价晶体 D.1mol[Mg(NH3)6]2+中含有24mol σ键
【答案】D
【解析】
A.MgCl2是离子化合物,由和2个构成,其电子式为,两个应该写成两个独立的,A错误;
B.NH3的中心原子为N,其价层电子对为3+4,有1对孤电子对,其空间构型为三角锥形,B错误;
C.固态氨是由NH3分子通过分子间作用力构成分子晶体,不是共价晶体,C错误;
D.[Mg(NH3)6]2+是一个配离子,其中每个NH3分子与形成配位键,每个NH3分子中,N与H之间有3个σ键,6个NH3分子中共有63=18个σ键。此外与每个NH3之间形成一个配位键(即σ键),共6个。因此1mol[Mg(NH3)4]2+中含有(18+6) mol=24 molσ键,D正确;
故答案选D。
5.(2026·江苏常州·一模)通常不与酸反应,能与NaOH溶液反应生成NaClO和。下列说法正确的是
A.中子数为20的Cl原子可表示为
B.的结构式为
C.分子的空间填充模型为
D.为酸性氧化物
【答案】D
【解析】A.中子数为20的Cl原子可表示为,A错误;
B.的结构式为,B错误;
C.选项中是水的球棍模型,C错误;
D.能与NaOH溶液反应生成NaClO(盐)和,是酸性氧化物,D正确;
答案选择D。
6.(2025·江苏南京中华中学·二模)下列化学用语表述不正确的是
A.次氯酸钠的电子式:
B.固体HF中的链状结构:
C.的VSEPR模型:
D.的球棍模型:
【答案】D
【解析】
A.次氯酸钠是离子化合物,O原子得到Na原子失去的一个电子,O和Cl原子再形成一对共用电子,则次氯酸钠的电子式为:,A正确;
B.在固体HF中,一个HF分子中的氢原子与另一个HF分子中的氟原子之间形成分子间氢键,多个HF分子通过氢键作用连接成链状结构:,B正确;
C.的中心原子S周围的价层电子对数为:3+=4,有1对孤电子对,则的VSEPR模型为:,C正确;
D.中C的价层电子对数为,则C为sp杂化,其空间构型为直线型,图示错误,D错误;
故选D。
7.(2026·江苏镇江·一模)反应:,可测定菠菜中草酸含量。下列说法正确的是
A.分子中含有键 B.的空间构型为正四面体形
C.为非极性分子 D.的电子式为
【答案】B
【解析】
A.H2C2O4的结构式为,含碳氧双键,s轨道不能形成键,形成的是键,故A错误;
B.的中心原子S的价层电子对数为,无孤电子对,因此的空间构型为正四面体形,故B正确;
C.H2O中σ键数为2,孤电子对数为2,则价层电子对数=2+2=4,为V形结构,因此水是结构不对称的极性分子,故C错误;
D.CO2是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和每个氧原子间共用两对电子,电子式为,故D错误;
故答案选B。
8.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)反应可用于潜艇供氧。下列说法正确的是
A.中阴、阳离子数之比为 B.的空间构型为V形
C.中只含离子键 D.为还原产物
【答案】A
【解析】A.由和过氧根离子构成,1个中含1个阴离子、2个阳离子,阴、阳离子数之比为,A符合题意;
B.中心原子采取杂化,无孤电子对,空间构型为直线形,B不符合题意;
C.中与之间存在离子键,内部原子和原子之间存在共价键,C不符合题意;
D.反应中部分-1价氧元素化合价升高生成,为氧化产物,D不符合题意;
故选A。
9.(2026·江苏盐城·一模)植物体内合成乙烯的反应为2。下列说法正确的是
A.基态C原子的电子排布式为 B.HCN的结构式为
C.干冰为共价晶体 D.的空间构型为直线形
【答案】B
【解析】A.碳元素的原子序数为6,基态C原子的电子排布式为1s22s22p2,A错误;
B.氢氰酸分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间构型为直线形,结构式为,B正确;
C.干冰是熔沸点低的分子晶体,C错误;
D.水分子中氧原子的价层电子对数为:2+×(6-2×1)=4,孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,D错误;
故选B。
10.(2025·江苏徐州·二模)向石灰氮(CaCN2)中加水并通入H2S 气体,反应生成硫脲[(NH2)2CS],硫脲在150℃时部分异构化为NH4SCN。下列说法正确的是
A.Ca2+ 的结构示意图: B.H2S是由极性键构成的极性分子
C.SCN- 中碳原子采取 sp² 杂化 D.1mol(NH2)2CS中含有8molσ键
【答案】B
【解析】
A.Ca2+ 的核电荷数为20,核外电子数为18,结构示意图为,故A错误;
B.H2S中的S原子sp3杂化,存在两对孤电子对,H2S是由极性键构成的极性分子,故B正确;
C.SCN-中碳原子价层电子对数=2,SCN-中碳原子采取sp杂化,故C错误;
D.(NH2)2CS中N-H键:每个-NH2基团中有2个N-H键,硫脲分子中有2个NH2基团,因此共有4个N-H键;C-N键:硫脲分子中有2个C-N键;C=S键:硫脲分子中有1个C=S键,共含有7molσ键,故D错误;
故选B。
题型03 反应方程式的书写
11.下列反应方程式书写正确的是
A.FeCl3饱和溶液滴加到沸水中制Fe(OH)3胶体:Fe3++3OH-=Fe(OH)3(胶体)
B.CoC2O4在空气中焙烧:
C.钴酸锂锂离子电池放电时的正极反应为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2
D.碱性条件下NaClO氧化NiSO4制NiOOH:2Ni2++ClO-+3H2O=2NiOOH↓+Cl-+4H+
【答案】C
【解析】A.FeCl3饱和溶液滴加到沸水中制Fe(OH)3胶体,正确的离子方程式为,A错误;
B.CoC2O4在空气中焙烧生成和二氧化碳,化学方程式为:,B错误;
C.钴酸锂锂离子电池的正极为Li1-xCoO2,放电时Li1-xCoO2被还原为,电极反应式为,C正确;
D.碱性条件下NaClO氧化NiSO4制NiOOH的同时,NaClO被还原为NaCl,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选C。
12.下列化学反应表示不正确的是
A.偏二甲肼与四氧化二氮反应:
B.表示燃烧热的热化学方程式:
C.与Al反应:
D.肼的水溶液显碱性:
【答案】B
【解析】A.反应,反应物和产物均正确,符合的得电子守恒、原子个数守恒,A正确;
B.燃烧热定义基于1mol燃料,因此热化学方程式中氢气的系数应该是1,B错误;
C.反应物和产物均正确,符合的得电子守恒、原子个数守恒,C正确;
D.肼与水反应类似氨气与水的反应,显碱性,方程式书写正确,D正确;
故选B。
13.下列化学反应表示正确的是
A.在空气中加热CuCl2·2H2O:CuCl2·2H2OCuCl2+2H2O
B.Cu2O与足量稀硝酸反应:Cu2O+2H+ =Cu+Cu2++H2O
C.用铜电极电解CuSO4溶液时的阳极主要反应:Cu-2e-=Cu2+
D.Cu催化CH3CH2OH与O2的主要反应:CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
【答案】C
【解析】A.在空气中加热CuCl2·2H2O,最终应该生成CuO,A错误;
B.Cu2O与足量稀硝酸反应会被氧化成二价铜,而不是歧化,B错误;
C.用铜电极电解CuSO4溶液时,阳极为Cu放电,主要反应为:Cu-2e-=Cu2+,C正确;
D.Cu催化CH3CH2OH与O2反应得到的应该是乙醛,而不是题目中的乙酸,D错误;
故答案选C。
14.下列化学反应表示不正确的是
A.V与HF溶液的反应:
B.溶于浓盐酸的反应:(浓)
C.溶于NaOH溶液的反应:
D.Zn还原酸性溶液至紫色的反应:
【答案】B
【解析】A.常温下,单质钒与HF溶液反应生成,化学方程式为,A正确;
B.能将浓盐酸氧化为,与浓盐酸的反应应为:,B错误;
C.属于两性氧化物,与碱反应生成,化学方程式为,C正确;
D.Zn还原酸性溶液至紫色的,离子方程式为:,D正确;
故选B。
15.(2025·江苏南京·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性;用碱性溶液浸泡,在表面形成的同时有逸出;铝-空气电池具有较高的比能量,在碱性电解质溶液中发生反应;热水解可获得沉淀,焙烧后获得的颜色细腻,性质稳定,可用作白色颜料。
下列化学反应表示正确的是
A.纳米铁粉处理酸性含的废水:
B.铁的发蓝处理:
C.铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式:
D.热水解获得:
【答案】B
【解析】A.酸性条件下,不能生成,A错误;
B.铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性;用碱性溶液浸泡,在表面形成的同时有逸出,方程式为:,B正确;
C.铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极发生还原反应,反应式应为:,C错误;
D.方程式H、O原子不守恒,应为:,D错误;
故选B。
16.(2025·江苏新高考基地学校·二模)阅读下列材料,完成下面小题:
、、是氧元素的3种核素,其中常用作示踪原子;在放电的条件下得到,得到电子生成吸收的热量;钾的含氧化合物和(氧元素化合价0和-2)常用于潜水时的供氧剂。
常温下,在潮湿的空气中缓慢氧化为;葡萄酒中添加适量的可以起到防腐和抗氧化等作用;浓硫酸与苯反应生成苯磺酸();可以用于橡胶工业的硫化。
下列化学反应表示正确的是
A.得到电子生成:
B.与水的反应:
C.在潮湿的空气中氧化为的反应:
D.乙酸乙酯的制备:
【答案】B
【解析】A.1molO(g)得到电子生成1mol(g)吸收752kJ热量,应为,而不是,A错误;
B.与水反应生成和,离子方程式↑书写正确,B正确;
C.S在潮湿空气中被氧气氧化为,不是与水反应,正确反应为,C错误;
D.乙酸乙酯制备中,酸脱羟基醇脱氢,应在乙酸乙酯中,正确反应为,D错误;
综上,答案是B。
题型04 氧化还原反应的应用
17.(2026·江苏南通市如皋市·一模)某小组进行如下实验:
实验1:将0.0100mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验2:将实验1所得混合物过滤,向滤渣中加入浓硝酸,黑色沉淀溶解,同时有气体生成。
实验3:向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
下列说法不正确的是
A.实验1中有Ag和Fe3+生成
B.实验2中生成气体为红棕色
C.实验室配制Fe2(SO4)3溶液时常加入适量稀硝酸抑制水解
D.以上实验可知Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+为可逆反应
【答案】C
【解析】A.根据实验1的现象,溶液呈黄色,说明有 生成;同时,灰黑色沉淀可能为Ag,因为 被还原为Ag,A正确;
B.实验2中,浓硝酸与Ag反应生成,其为红棕色气体。反应方程式为:,B正确;
C.在水中会发生水解:,为了抑制水解,应加入稀硫酸提供 ,而不是稀硝酸。若加入稀硝酸,会引入 杂质离子,不符合实验室配制要求,C错误;
D.实验1中,将氧化为,同时自身被还原为Ag;实验3中,将Ag氧化为,同时自身被还原为。这表明与 之间存在可逆反应:,D正确。
故答案为C。
18.(2026·江苏南京外国语学校·一模)高纯二氧化锗主要用于生产光学及半导体用的锗材料等。在实验室以二氧化锗粗品(含和及少量无关杂质)为原料制备,然后使其水解得到晶体,再加热干燥制得纯度较高的。实验制备的装置图如图所示(夹持装置已略去)。
已知相关物质的部分理化性质:
物质
部分理化性质
不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液,与反应
熔点:,沸点:,不溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸
熔点:,沸点:;易水解、易潮解
回答下列问题:
(1)在实验室中,通常用___________与二氧化锰在加热条件下制取氯气;通入氯气后,装置A中发生的反应为___________。
(2)将装置B中收集的___________(填化学式)与蒸馏水按一定比例进行混合,静置,可得到晶体。
(3)测定产品中二氧化锗的纯度。实验操作如下:
i.称取二氧化锗样品,加入氢氧化钠溶液在电炉上溶解。
ii.用将其还原为,再加入适当X溶液作为指示剂,再逐滴加入酸化后的溶液,当滴加最后半滴时,溶液变蓝且半分钟内褪色,消耗溶液的体积为。(已知:实验条件下,不会被和氧化。还原性:)
①ii中X溶液为___________。
②有关反应式:
则计算样品中二氧化锗的质量分数是___________(写出计算过程,保留3位有效数字)。
【答案】(1)浓盐酸(或浓)
(2)
(3)淀粉溶液 99.5%
【分析】氯气与和的粗品在烧瓶中反应生成,在中收集并使其水解得到,方程式为:,C吸收水蒸气,最后中溶液的作用是进行尾气处理,吸收剩余的氯气。
【解析】(1)在实验室中,通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,方程式为:。通入氯气后,装置A中发生的反应为:。
(2)装置B中收集到的是,并使其水解得到,方程式为:。
(3)①根据题意分析可知,滴定过程中存在反应:,和,由于生成了单质碘,溶液变蓝,所以加入的指示剂为淀粉。
②根据反应关系,可知消耗的标准液,所以样品中的二氧化锗的质量分数是:。
题型05 物质的量的应用
19.(2025·江苏南京·二模)含硫化合物在材料加工、实验室分析中有重要应用。
(1)材料可应用于太阳能电池。向脱硫废液(主要成分为和)中加入溶液回收。
①与、反应生成沉淀和的化学方程式为 。
②控制溶液的pH,产率如图所示。时,产率随pH减小而降低的原因是 。
(2)常用于织物漂白。测定样品溶液的浓度:量取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加入溶液。待充分反应后,用标准溶液滴定过量的,平行滴定3次,平均消耗标准溶液22.80mL。实验过程中的反应如下:,。
①取用溶液时应选用的仪器是 (填字母)。
A.25mL量筒 B.50mL量筒 C.25mL酸式滴定管 D.50mL酸式滴定管
②计算样品溶液的物质的量浓度 (写出计算过程)。
(3)电解溶液可用于测定阿伏伽德罗常数,计算公式为。I为电解电流,t为电解时间,e取,为铜电极减少的质量,为铜的摩尔质量。
①请补充完整实验方案: 。重复上述操作2~3次,按公式进行数据处理[实验中必须使用的试剂和仪器:纯铜片、铂丝、溶液、秒表、分析天平、直流电源(本实验过程中电流恒为1A)]。
②本实验中不采用铂电极增加的质量来测定,其原因是 。
【答案】(1) 当时,溶液中强酸会使发生歧化反应,浓度下降,导致CuSCN产率随pH减小而下降
(2) D
(3) (a) 用分析天平准确称量干燥后的纯铜片初质量m0;
(b) 将铜片(作阳极)和铂丝(作阴极)分别接到直流电源两极,浸入盛有CuSO₄溶液的电解槽中;
(c)接通电路并保持电流I=1A不变,用秒表记录电解时间t;
(d) 电解结束后取出铜片,用蒸馏水洗净、干燥,复称其质量m1;
(e) 计算Δm = m0-m1,并按给定公式求得阿伏伽德罗常数;重复2~3次取平均值。 阴极(铂丝)上析出的铜容易出现附着不牢容易脱落、铂丝上发生副反应析出氢气等
【解析】(1)①与、反应生成沉淀和的化学方程式为:;
②当时,溶液中强酸会使发生歧化反应:,浓度下降,导致CuSCN产率随pH减小而下降;
(2)①溶液显酸性,故取用溶液时应选用的仪器是50mL酸式滴定管,故选D;
②根据已知得,则,由于,则,;
(3)①(a) 用分析天平准确称量干燥后的纯铜片初质量m0;
(b) 将铜片(作阳极)和铂丝(作阴极)分别接到直流电源两极,浸入盛有CuSO₄溶液的电解槽中;
(c)接通电路并保持电流I=1A不变,用秒表记录电解时间t;
(d) 电解结束后取出铜片,用蒸馏水洗净、干燥,复称其质量m1;
(e) 计算Δm = m0-m1,并按给定公式求得阿伏伽德罗常数;重复2~3次取平均值。
②之所以“不采用铂电极增加的质量”来测NA,是因为阴极(铂丝)上析出的铜容易出现附着不牢容易脱落,或铂丝上存在副反应,如生成氢气等,实际操作中难以精确且稳定地称量铂电极的增加质量,从而导致误差较大,因此一般通过称量阳极(纯铜片)的失质量来进行更可靠的测定。
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