高中化学必修1 教材答案全解全析.docx
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高中化学必修1教材答案全解全析
高中化学必修1教材答案全解全析
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
教材第10页►【思考与讨论】
(1)归纳酸的化学性质
酸的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
酸与活泼金属反应
H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
酸与碱性氧化物反应
2HCl+CaO===CaCl2+H2O
酸与碱反应
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
酸与某些盐反应
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
(2)归纳碱的化学性质
碱的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
碱与酸性氧化物反应
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
碱与酸反应
NaOH+HCl===NaCl+H2O
碱与某些盐反应
2NaOH+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓
归纳盐的化学性质
盐的主要化学性质
反应实例(写出化学方程式)
盐与较活泼金属反应
CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu
盐与碱反应
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
盐与酸反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
盐与某些盐反应
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
(3)酸、碱、盐的主要化学性质所涉及的反应类型:
置换反应、复分解反应(含酸碱中和反应)。
教材第10页►【思考与讨论】
(1)2Ca+O2===2CaO CaO+H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
C+O2
CO2 CO2+H2O===H2CO3 H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O
(2)物质可以依据其组成进行分类,而组成相似的物质在性质上也有相似性。
可以基于这种规律预测物质间的转化关系。
某些类别的物质之间较易发生化学反应,如酸、酸性氧化物和碱、碱性氧化物之间较易发生反应,其中以酸碱中和反应最为典型。
各类物质反应关系图,如图所示。
教材第12页►【练习与应用】
1.
(1)⑨⑩ ⑤ ③ ④ ⑥⑦
(2)单质 O3
2.酸
酸
以是否含有氧元素为依据,可分为含氧酸和无氧酸;以每个分子中所含的氢原子个数为依据,可分为一元酸、二元酸、三元酸(其中二元酸和三元酸可以合称为多元酸)。
3.
分散系
分散质粒子的直径大小
举例
溶液
<1nm
硫酸铜溶液
胶体
1~100nm
Fe(OH)3胶体
乳浊液或悬浊液
>100nm
牛奶、泥浆水
4.C 水、蔗糖溶液、FeCl3溶液都不是胶体,当光束通过它们时,都不会出现丁达尔效应。
5.
(1)化合反应:
Na2O+H2O===2NaOH
(2)分解反应:
2KClO3
2KCl+3O2↑
(3)置换反应:
Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(4)复分解反应:
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
Na2O+H2SO4===Na2SO4+H2O
6.
(1)2Cu+O2
2CuO
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O
CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4
(2)C+O2
CO2 CO2+CaO===CaCO3 CaCO3
CaO+CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
7.
(1)方法①:
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
方法②:
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ CuO+H2
Cu+H2O
(2)方法①:
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
方法②:
MgO+2HCl===MgCl2+H2O
方法③:
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
8.
(1)CaO 氧化物(或碱性氧化物或金属氧化物)
(2)CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)酸、酸性氧化物、水等。
如CaO+2HCl===CaCl2+H2O
CaO+SiO2
CaSiO3
CaO+H2O===Ca(OH)2
(4)浓硫酸、五氧化二磷、硅胶、无水氯化钙等。
第二节 离子反应
教材第15页►【思考与讨论】
(1)NaOH===Na++OH- Ca(OH)2===Ca2++2OH-
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(2)电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物叫做碱。
教材第17页►【思考与讨论】
反应物
化学方程式
离子方程式
两种方程式的不同
HCl+NaOH
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H++OH-===H2O
化学方程式表示一个具体反应,离子方程式表示一类反应的本质
HCl+KOH
HCl+KOH===KCl+H2O
H++OH-===H2O
H2SO4+NaOH
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
H2SO4+KOH
H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O
H++OH-===H2O
教材第18页►【练习与应用】
1.水溶液 熔融状态 电离 能自由移动的阴、阳离子
2.C 电解质在水溶液里或熔融状态下能导电,其本身不一定能导电,A项错误;铜和石墨都是单质,B项错误;熔融的MgCl2是化合物,且能导电,属于电解质,C项正确;电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离,电离不需要通电,D项错误。
3.B A项不符合客观事实,错误;C项不满足电荷守恒,错误;D项中H2CO3不稳定,会分解成CO2和H2O,错误。
4.D H+和OH-不能大量共存,A项错误;Ca2+和CO
不能大量共存,B项错误;H+和CO
不能大量共存,C项错误。
5.
(1)HNO3===H++NO
(2)KOH===K++OH-
(3)Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO
(4)NH4NO3===NH
+NO
6.
(1)Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl Ba2++SO
===BaSO4↓
(2)2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu 2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
(3)2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑ CO
+2H+===H2O+CO2↑
(4)不能发生反应,不符合复分解反应发生的条件。
7.
(1)CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl
(2)NaOH+HCl===NaCl+H2O
(3)2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
(4)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
解析 只要符合题意均可,如
(1)也可写成氯化铜溶液和氢氧化钡溶液反应等,
(2)也可写成稀硫酸和氢氧化钠溶液反应等。
8.
(1)Zn和稀盐酸 Zn+2H+===Zn2++H2↑
(2)Zn和CuSO4溶液 Zn+Cu2+===Zn2++Cu
(3)稀盐酸和Ba(OH)2溶液 H++OH-===H2O
(4)Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液 Ba2++2OH-+Cu2++SO
===Cu(OH)2↓+BaSO4↓
9.
(1)Ba2++2OH-+2H++SO
===BaSO4↓+2H2O
(2)②④
解析
(2)BaSO4是难溶于水的电解质,H2O是电离程度很小的电解质,故随着反应的进行,溶液中自由移动离子的浓度逐渐减小,导电能力逐渐减弱,①错误;B处(即a时刻)两溶液恰好完全反应,离子浓度最小,导电能力最弱,②④正确;BC段中稀硫酸过量而使溶液中离子浓度逐渐增大,导电能力逐渐增强,③错误。
10.
(1)
摩擦剂
碳酸钙
二氧化硅
物质类别
盐
氧化物
(2)难溶,摩擦剂若溶于水,则失去其功能,故SiO2与CaCO3一样,难溶于水。
(3)①有关反应的化学方程式:
CaCO3
CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
②乙同学的实验方案步骤少,不需要高温,节约能源;产生的温室气体CO2相对较少,实现了节能减排。
有关反应的离子方程式:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O、Ca2++CO
===CaCO3↓。
第三节 氧化还原反应
教材第20页►【思考与讨论】
(1)
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
C、CO
氧化反应
失氧物质
CuO、Fe2O3
还原反应
(2)
+
2C
+
2↑
2
3+3
2
+3
2,从标出的化合价可以看出,两个反应前后均有元素的化合价发生变化。
(3)所含元素化合价升高的物质发生氧化反应,所含元素化合价降低的物质发生还原反应。
教材第24页►【思考与讨论】
(1)2CO+2NO
N2+2CO2
(2)标出反应前后元素的化合价:
2
+2
2+2
2,反应前后有元素的化合价发生变化,是氧化还原反应,其中NO是氧化剂,CO是还原剂。
(3)减少汽车尾气中污染性气体的排放。
氧化还原反应在冶炼金属、电池等众多领域有广泛的应用。
教材第25页►【练习与应用】
1.
(1)2H2O2
2H2O+O2↑
(2)2KClO3
2KCl+3O2↑
(3)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
均有元素的化合价发生变化,故都是氧化还原反应
2.氧化 还原
解析 H2O中氢元素化合价降低,H2O是氧化剂;碳元素化合价升高,C是还原剂。
3.2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe Al Fe2O3
4.①②③
解析
①
金属的冶炼
化合物→单质
反应中生成了单质
一定有元素化合价升降
②
钢铁的锈蚀
Fe→Fe2O3·nH2O
有单质参加反应
一定有元素化合价升降
③
食物的腐败
食物+O2→腐败物
有单质参加反应
一定有元素化合价升降
④
钟乳石的形成
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2===
CaCO3↓+CO2↑+H2O
都属于复分解反应
元素化合价均未发生变化
5.③ ④ ①②
6.C 标出各反应前后元素的化合价,可看出A、B、D项反应中,元素化合价均未发生变化,C项反应前后元素化合价发生变化,是氧化还原反应。
7.C B C项HCl中氯元素的化合价变化为-1→0;B项HCl中氢元素的化合价变化为+1→0。
8.C 需要加入还原剂才能实现物质的转化,说明题给转化过程存在元素化合价降低。
A项元素化合价未发生变化;B、D项元素化合价升高;C项元素化合价降低。
9.D 反应物均是化合物,A项错误;不满足复分解反应的定义,B项错误;NaH中氢元素化合价升高,NaH是还原剂,C项错误;H2O中氢元素化合价降低,被还原,D项正确。
10.
题号
元素化合价的变化情况
氧化剂
还原剂
(1)
H(0→+1),O(0→-2)
O2
H2
(2)
P(0→+5),O(0→-2)
O2
P
(3)
Fe(0→+2),H(+1→0)
H2SO4
Fe
(4)
O(-2→0),Hg(+2→0)
HgO
HgO
11.
(1)氧化剂
(2)还原剂 (3)既是氧化剂又是还原剂
13.
年份
代表人物
主要观点
1774年
[法]拉瓦锡
物质与氧结合的反应叫做氧化反应;氧化物失去氧的反应叫做还原反应
1852年
[英]弗兰克兰
化合价升高的反应叫做氧化反应;化合价降低的反应叫做还原反应
1897年
[英]汤姆孙
原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫做氧化反应;原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫做还原反应
启示示例:
科学概念往往有一定的适用范围,人们对科学概念的认识有一个逐步完善、发展的过程。
复习与提高
教材第29页►【复习与提高】
1.
(1)
组别
A组
B组
C组
D组
分类标准
碱性氧化物
非金属单质
金属单质
酸
不属于该类别的物质
CO2
Cu
O2
H2O
(2)2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
2.还原性
解析 Fe3+具有氧化性,维生素C可将其还原为易被人体吸收的Fe2+,说明维生素C具有还原性。
3.C S、KNO3
解析 标出反应前后元素的化合价,碳元素由0价升高到+4价,C为还原剂,硫元素由0价降低到-2价,氮元素由+5价降低到0价,S、KNO3为氧化剂。
4.Cr2O
Fe2+
解析 标出反应前后元素的化合价,铬元素由+6价降低到+3价,Cr2O
为氧化剂,铁元素由+2价升高到+3价,所以被氧化的为Fe2+。
5.
(1)ZnCO3+2C
Zn+3CO↑
(2)C ZnCO3
6.A 烧碱是NaOH的俗名,液态氧是O2的液体状态,碘酒是单质I2的酒精溶液,A项正确;生石灰是CaO的俗名,属于化合物,白磷是单质,熟石灰是Ca(OH)2的俗名,属于纯净物,B项错误;HCl是化合物,C项错误;空气是混合物,胆矾为CuSO4·5H2O,是纯净物,D项错误。
7.B A项不符合客观事实,错误;C、D项中的CuSO4、AgNO3都是强电解质,在离子方程式中应拆为离子形式,错误。
8.C Ca2+和CO
因反应生成CaCO3沉淀而不能大量共存,H+与CO
因反应生成HCO
或CO2、H2O而不能大量共存,A项错误;Mg2+和OH-因反应生成Mg(OH)2沉淀而不能大量共存,B项错误;Ba2+和SO
因反应生成BaSO4沉淀而不能大量共存,D项错误。
9.B 观察题给变化过程,若是化合价降低,则需要加入还原剂才能实现;若是化合价升高,则需要加入氧化剂才能实现;若是化合价没有发生变化,则既不需要加氧化剂,也不需要加还原剂,B项铁元素化合价升高,所以需要加入氧化剂。
10.D 金属活动性顺序中,排在前面的金属(K、Ca、Na等除外)可以将排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,A说法正确;根据离子方程式的书写步骤可知,B说法正确;该反应过程中,有元素化合价的升降,其中铁元素的化合价升高,Fe是还原剂,被氧化,C说法正确;并不是所有的金属单质都能与盐发生反应,D说法错误。
11.①
+
CO2 氧化还原反应
②
+
2CO 氧化还原反应
③
+
2CO2 氧化还原反应
④
+
2CO 氧化还原反应
⑤CO2+CaO===CaCO3 非氧化还原反应
⑥CaCO3
CaO+CO2↑ 非氧化还原反应
12.所选物质为H2SO4。
与之反应没有明显现象的是NaOH。
化学方程式:
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
离子方程式:
OH-+H+===H2O
与之反应生成气体的是Na2CO3。
化学方程式:
H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+CO2↑+H2O
离子方程式:
2H++CO
===H2O+CO2↑
与之反应有白色沉淀生成的是Ba(OH)2。
化学方程式:
H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O
离子方程式:
2H++SO
+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
13.肯定含有的物质:
K2CO3、CaCl2
可能含有的物质:
Ba(NO3)2
一定发生的反应:
CO
+Ca2+===CaCO3↓
2H++CaCO3===Ca2++H2O+CO2↑
Cl-+Ag+===AgCl↓
可能发生的反应:
Ba2++CO
===BaCO3↓
2H++BaCO3===Ba2++H2O+CO2↑
解析 由
(1)
(2)可知溶液中有CO
(即K2CO3)存在;由(3)可知有Cl-(即CaCl2)存在。
根据题目所给信息不能确定Ba(NO3)2是否存在。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
教材第35页►【思考与讨论】
(1)
物质
颜色
状态
Na2O
白色
固体
Na2O2
淡黄色
固体
(2)Na2O+H2O===2NaOH
教材第40页►【练习与应用】
1.加热 2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
2.
(1)氧化物(或金属氧化物或过氧化物) 焰色试验,火焰呈黄色
(2)淡黄 Na2O2与H2O反应剧烈,放出大量的热且有O2产生
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 既作氧化剂又作还原剂 401.26
解析 (3)由题给条件,该潜水艇1天需要O2的质量是0.80L×1.429g/L×24×60×50=82310.4g≈82.31kg,设所需Na2O2的质量为x,则由关系式:
2Na2O2 ~ O2
2×78 32
x 82.31kg
=
,解得x≈401.26kg。
3.B 钠燃烧时生成过氧化钠。
4.A Na因与空气中的O2反应生成Na2O而变质,该反应属于氧化还原反应;NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3和H2O,该反应属于非氧化还原反应;NaCl在空气中不会变质;Na2CO3与空气中的H2O反应生成Na2CO3·xH2O,该反应属于非氧化还原反应。
5.C 混合物减少的质量为NaHCO3分解产生的H2O、CO2的质量总和,即bg,由此可计算出NaHCO3的质量,用混合物的总质量减去NaHCO3的质量,即Na2CO3的质量,A项正确;混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到的固体是NaCl,通过两个反应的化学方程式,解二元一次方程组可得Na2CO3的质量,B项正确;混合物与足量NaOH溶液反应后的质量(NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O)是Na2CO3和过量NaOH混合溶液的质量(含有生成的H2O),故无法计算出Na2CO3的质量,C项错误;碱石灰增加的质量,即Na2CO3和NaHCO3与足量稀H2SO4充分反应生成的CO2的质量,通过两个反应的化学方程式,解二元一次方程组可得Na2CO3的质量,D项正确。
6.
(1)白色粉末
(2)盐 酸、碱、盐
(3)
实验现象
结论或解释(用离子方程式表示)
产生白色沉淀
CO
+Ca2+===CaCO3↓
产生白色沉淀
CO
+Ca2+===CaCO3↓
②HCO
+H+===CO2↑+H2O
(4)①思路是盐类的通性。
运用了观察法、实验法、分类法。
②方法一:
依据加热能否产生使澄清石灰水变浑浊的气体来鉴别Na2CO3和NaHCO3,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3,无现象的是Na2CO3。
方法二:
逐滴加入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3。
方法三:
用pH试纸测其相同浓度的稀溶液的pH,pH大的是Na2CO3。
第二节 氯及其化合物
教材第41页►【思考与讨论】
启示1:
科学研究需要有可靠的理论作指导,否则只能浪费时间和精力。
启示2:
科学研究需要以大量事实为依据。
启示3:
科学研究需要有对科学的热爱和奉献科学的精神。
教材第42页►【思考与讨论】
提示 燃烧不一定要有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。
燃烧的本质是氧化还原反应,所有发光、发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。
教材第43页►【思考与讨论】
启示1:
要一分为二地看待物质,正确认识物质的性质,合理使用物质。
启示2:
化学研究的方向之一就是根据需要发现、合成并使用新物质。
教材第45页►【思考与讨论】
(1)NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气,防止环境污染。
(2)选择和组装实验室制取气体的装置时,应考虑装置的选取依据和装置的连接顺序。
教材第47页►【练习与应用】
1.B 小苏打是NaHCO3的俗名。
2.C 燃烧是可燃物跟助燃剂(氧化剂)发生的一种剧烈的发光、发热的氧化还原反应,助燃剂不一定是O2。
3.C 若为NaOH溶液,Cl2与其发生反应,装置中不再有Cl2,C处的红布条不褪色;若为浓H2SO4,未经干燥的Cl2通过浓H2SO4后被干燥,Cl2不能使干燥的红布条褪色。
4.
(1)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 次氯酸钠
(2)取少量待测液于试管中,向溶液中加入稀硝酸酸化后,加入AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀生成
Ag++Cl-===AgCl↓
5.
(1)2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH- 纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,产物在空气中形成白雾
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 既作氧化剂又作还原剂
6.
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能够杀死水中的细菌,从而达到杀菌、消毒的目的。
(2)观察包装袋是否密封,漂白粉或漂粉精中有无结块,注意使用期限,现买现用,使用之后应密封保存在干燥的地方等。
7.
(1)1.426g
(2)反应完全后装置中可能有部分氯气残留;在收集过程中可能有部分氯气损失。
解析 设理论上需MnO2的质量为x。
4瓶氯气的质量为0.1L×4×2.91g/L=1.164g。
MnO2 ~ Cl2
8771
x1.164g
=
,解得x≈1.426g。
8.提示 应该进行研究,因为氯气有广泛的用途,但是要正确认识这类物质,避免人类受到伤害。
第三节 物质的量
教材第52页►【思考与讨论】
结论:
在一定条件下,1mol不同气体的体积是相同的,而固体、液体的体积是不同的;在0℃、101kPa时,1mol任何气体的体积约为22.4L。
教材第56页►【思考与讨论】
(1)烧杯内壁和玻璃棒上均附着有所配溶液的溶质,如果不进行洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中,将导致所配溶液浓度偏小。
(2)转移溶液时,少量溶液洒到容量瓶外,将导致所配溶液浓度偏小。
(3)读数时,仰视容量瓶上的刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小;俯视容量瓶上的刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大。
教材第57页►【练习与应用】
1.B 0.5molNa2SO4中含Na+1mol,约为6.02×1023个。
2.B 由相同条件下甲烷与氧气的体积之比等于其物质的量之比得,V(CH4)∶V(O2)=n(CH4)∶n(O2)=
∶
=1∶2。
3.B NaOH溶液的体积扩大到原来的
,则NaOH的物质的量浓度减小为原来的
,即0.03mol/L。
4.
(1)d
(2)略。
提示 注意检查指标的单位,如果是用mol/L或mmol/L表示,则是用物质的量浓度表示的。
(3)血糖正常值范围是70.2~109.8mg/dL。
他(她)的血糖正常。
解析 (3)人的血糖正常值为3.9~6.1mmol/L,则1dL中含血糖0.39~0.61mmol,换算成毫克相当于:
0.39mmol×180mg·mmol-1~0.61mmol×180mg·m