1、化学根本理论复习一 专题一质量守恒定律 阿加德罗常数及定律知识规律总结一、质量守恒定律1内容参加化学反响的物质的质量总和等于反响后生成的物质的质量总和。 2实质化学反响前后元素的种类和原子的个数不发生改变。 二、阿伏加德罗定律1内容在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同定“一同。 2推论(1)同温同压下,Vl/V2nl/n2 (2)同温同体积时,p1/p2n1/n2N1/N2 (3)同温同压等质量时,V1/V2M2/M1 (4)同温同压同体积时, 注意:阿伏加德罗定律也适用于不反响的混合气体。 三、阿伏加德罗常数物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的,0.012kg碳-12所含的碳原
2、子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.021023mol-1是它的近似值。 注意:表达或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数,在具体计算时常取6.021023mol-1。 思维技巧点拔一、质量守恒定律的直接应用 例1 有一在空气里暴露过的KOH固体样品,经分析其含水7.65,含K2CO3 4.32。其余是KOH。假设将ag样品放入b mL 1mol/L的盐酸中,使其充分作用后,多余酸用25.25mL c mol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液,得到固体质量的表达式中(单位g)()A只含有aB只含有bC可能含有bD一定有a、b和c 解析此题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意,
3、反响后溶液为KCl溶液,其中的Cl来自盐酸,所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等,即为0.001bmol,质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据,也能获得答案,此时答案中也会含有b,请读者自行解答。 正确答案为:C。 例2 在一定条件下,16gA和22gB恰好反响生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB反响可生成D和0.125molC从上述事实可推知C的式量为 。 解析 根据质量守恒定律,当16gA与22gB恰好反响生成4.5gD的同时,生成C的质量应为16十22一4.533.5g,当8gA和15gB反响时,根据判断B是过量的,A与C的质量关系应是16:33
4、.58:x,x16.75g,M(C)16.75g/0.125mol134g/mol,即C的式量为134。 二、阿伏加德罗常数的直接应用 例3 以下说法正确的选项是(NA表示阿伏加德罗常数值)()A标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,其所含有的分子数为NAB标准状况下,1L辛烷完全燃烧后,所生成气态产物的分子数为 NAC常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NAD常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA 解析阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下,22.4L混合气体所含有的分子数为NA,所以选项A正确。标准状况下。辛烷是液体,不
5、能使用标准状况下气体的摩尔体积22.41/mol这一量,所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol,选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子,即转移电子数为2NA,选项C正确。1个氦原子核外有2个电子,氦气是单原子分子,所以1mol氦气含有2mol电子,所以选项D错误。 正确答案为:AC。 三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综台应用 例4 在一定条件下,有aLO2和O3的混合气体,当其中的O3全部转化为O2时,体积变为1.2aL,求原混合气中O2和O3的质量百分含量。 解析由阿伏加德罗定律,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体物质的化学计量数之比等于其体积比,
6、所以此题实际是应用阿伏加德罗定律的题。 设混合气体中O3占xL,那么O2为 四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用例5 在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时压强增加了75。那么A单质的一个分子中有 个A原子,AH3分解反响的化学方程式为 。 解折由阿伏加德罗定律的推论:相同温度和压强时,p1/p2N1/N2得反响前后气体的分子数之比为1:1.754:7,可理解为反响式左边气体和反响式右边气体系数之和的比为4:7,再按氢原子守恒不妨先将反响式写为4AH3=A( )十6H2,再由A原子守恒得A右下角的数字为4。 此题答案为:4,4AH3=A
7、4十6H2。 五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用 例61体积SO2和3体积空气混合后,在450以上通过V2O5催化剂发生如下反响:2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气),假设在同温同压下测得反响前后混合气体的密度比为0.9:1。那么反响掉的SO2是原有SO2的 %。解析由阿伏加德罗定律的推论可知: 体积。设参加反响的SO2为x体积,由差量法 2:1=x:0.4解得x=0.8体积,所以反响掉的体积是原有 。六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用 例7 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中,点燃使之恰好完全反响,待恢复到原温度后,测得反响前后压强分别为3.03105Pa和1.01
8、X105Pa,同时又测得反响共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据,写出该反响的热化学方程式。 解析书写热化学方程式有两个本卷须知:一是必须标明各物质的聚集状态,二是注明反响过程中的热效应。要写此题的热化学方程式,需要解决两个问题,一是水的状态,二是反响过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知: ,根据甲烷燃烧反响的化学方程式可知,水在该状态下是液体(想一想,如为气体那么反响前后的压强比应为多少),因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量,那么1mol甲烷燃烧时放出的热量为 。此题答案为: 专题二 氧化复原再打造一氧化复原反响中的有关判断1氧化复原反响、氧化剂和复原剂、氧化产物和复原
9、产物的判断 氧化复原反响的实质是电子的转移,特征是反响前后元素的化合价发生了变化。我们判断某反响是否为氧化复原反响,可根据反响前后元素的化合价是否发生了变化这一特征。氧化复原反响中的概念一般是成对出现的,理清概念是解决问题的关键。表21 氧化复原反响中反响物与生成物的关系反响物变化特点生成物复原剂失、高、氧氧化产物氧化剂得、低、还复原产物2氧化性、复原性强弱的判断(1)根据元素的化合价假设物质中元素具有最高价,那么该元素只有氧化性;物质中元素具有最低价时,该元素只有复原性;物质中元素具有中间价时,该元素既有氧化性又有复原性。对于同一种元素,价态越高,其氧化性就越强;价态越低,其复原性就越强。
10、(2)根据氧化复原反响方程式在同一氧化复原反响中,氧化性:氧化剂氧化产物 复原性:复原剂复原产物 氧化剂的氧化性越强,那么其对应的复原产物的复原性就越弱;复原剂的复原性越强,那么其对应的氧化产物的氧化性就越弱。 (3)根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,其复原性就越强(铂金除外);金属的位置越靠后,其阳离子的氧化性就越强。 (4)根据元素周期表同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,复原性逐渐减弱。 同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,复原性逐渐增强。 (5)根据反响的难易程度氧化复原反响越容易进行(表现为反响所需条件越简单),那么氧化剂的氧化性和复
11、原剂的复原性就越强。 (6)其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高,那么氧化剂的氧化性和复原剂的复原性就越强,反之那么越弱。 注意:氧化复原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;而失电子能力越强,其复原性就越强。 同一元素相邻价态间不发生氮化复原反响。 二、氧化复原反响方程式的配平1依据原那么在氧化复原反响中,元素得失电子的总数(或化合价升降的总数)相等。 2配平方法一标、二找、三定、四平、五查。(具体参见下面的例题) 思维技巧点拔一、氧化性和复原性强弱的判断 例1根据反响式:(1) ,(2) ,可判断离子的复原性从强到弱的顺序是
12、解析:根据“氧化剂复原剂氧化产物复原产物中“氧化剂的氧化性氧化产物,复原剂的复原性复原产物,根据有复原性IFe2,根据有复原性Fe2Br。 正确选项为:B。 例2G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平) 这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为 解析根据氧化复原反响的特征可知,氧化复原反响中元素化合价有升必有降。由(1)得化合价QG,因为该反响为歧化反响,G中氯元素的化合价必介于Q和1价氯之间。同理由(3)结合(1)得化合价QYG,由(2)得化合价XQ,由(4)结合(2)得化合价XZQ。 正确答案为:B。
13、二、氧化复原反响方程式配平的常见题型1定项配平 例3配平以下方程式,将系数填在空格内: 解析分析反响前后Cl和P的化合价变化,每个氯原子由,化合价升高数为6,而每个P原子化合价由0变为+5,P4中4个P的原子降低数为20,由最小公倍数可得HClO3前的系数为10,P4前的系数为3,其它元素原子的系数使用观察法配平。配平的中间步骤可表示如下: 2缺项配平例4完成并配平以下化学方程式: 解析: 比较反响式两边的原子或原子团可知,右边有18个离子,左边只有1个 离子,应在HCl前加18,再比较反响式两边H、O原子个数不等。可见未知生成物中含有氢、氧元素,未知物应为水,由原子个数守恒得系数为8。此题答
14、案为: 3未知量配平 例5由硫可得多硫化钠Na2Sx,x值一般为26,Na2Sx与NaClO反响的化学方程式如下: 试配平上述方程式,假设某多硫化钠在反响中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2:1,试以求得的x值写出该多硫化钠的分子式_。解析此题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的化合价,由化合物中化合价的代数和等于零这一原那么得硫的化合价为 。分析反响前后元素的化合价变化情况,硫元素由 升高到+6价,每个硫原子净升高级为,x个硫原子共升高6x+2,NaClO中氯元素的化合价由+1降到1价,净降低数为2,根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1,NaClO和NaCl前的系数为3x+1。 其它物质前面的系数使用观察法配平。此题答案为:根据“反响中消耗的NaClO