考前30天之备战高考化学冲刺押题系列第四部分 专题02 化学基本理论.docx
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考前30天之备战高考化学冲刺押题系列第四部分专题02化学基本理论
化学理论网络图解
化学键、分子和晶体结构理论
元素周期律理论(位、构、性三者关系)
物质结构理论
⑴了解化学反应速率的概念和表示方法,理解影响化学反应速率的因素。
⑵有关化学反应速率的简单计算。
⑶理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系,化学平衡状态的标志。
⑷理解勒夏特列原理的含义及浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
⑸掌握化学平衡的计算方法。
等效平衡的建立。
⑹以合成氨工业生产为例,用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。
化学平衡理论
⑴了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。
⑵理解离子反应的概念,会书写离子反应方程式。
⑶理解弱电解质的电离平衡概念。
理解外界条件对电离平衡的影响。
⑷了解水的电离、溶液pH等概念,掌握溶液pH的计算。
⑸了解强酸强碱中和滴定原理、实验操作、计算等。
⑹理解盐类水解的原理及应用。
电解质溶液
⑴理解原电池原理。
初步了解化学电源。
了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般金属防腐蚀方法。
⑵理解电解原理。
了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。
元素周期律理论(位、构、性三者关系)
电化学理论
中学化学基础理论包括:
物质结构和元素周期律理论、反应速率和化学平衡理论、电解质理论、电化学理论。
物质结构理论、化学平衡理论、电解质理论三大理论是重点,结构理论是化学理论的基础,它贯穿于整个中学化学教材,指导着元素化合物知识和其它理论知识的学习。
一、物质结构理论
化学结构理论知识点多。
重要的内容:
原子、分子和晶体结构、化学键理论、元素周期律理论等。
物质结构、元素周期律是中学化学的基本理论之一,也是高考的必考内容之一。
要求理解并熟记主族元素的原子结构,同周期、同主族元素的性质递变规律及元素周期表的结构,理解三者之间的内在联系,晶体的类型和性质等。
在体现基础知识再现的同时,侧重于观察、分析、推理能力的考查。
近年来,高考题中主要以元素推断题出现,旨在考查考生的分析推理能力,往往从学科前沿或社会热点立意命题,引导学生关注科技发展,关注社会热点。
1.用原子半径、元素化合价周期性变化比较不同元素原子或离子半径大小
2.用同周期、同主族元素金属性和非金属性递变规律判断具体物质的酸碱性强弱或气态氢化物的稳定性或对应离子的氧化性和还原性的强弱。
3.运用周期表中元素“位--构--性”间的关系推导元素。
4.应用元素周期律、两性氧化物、两性氢氧化物进行相关计算或综合运用,对元素推断的框图题要给予足够的重视。
5.晶体结构理论
⑴晶体的空间结构:
对代表物质的晶体结构要仔细分析、理解。
在高中阶段所涉及的晶体结构就源于课本的就几种,高考在出题时,以此为蓝本,考查与这些晶体结构相似的没有学过的其它晶体的结构。
⑵晶体结构对其性质的影响:
物质的熔、沸点高低规律比较。
⑶晶体类型的判断及晶胞计算。
二、化学反应速率和化学平衡理论
化学反应速率和化学平衡是中学化学重要基本理论,也是化工生产技术的重要理论基础,是高考的热点和难点。
考查主要集中在:
掌握反应速率的表示方法和计算,理解外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)对反应速率的影响。
考点主要集中在同一反应用不同物质表示的速率关系,外界条件对反应速率的影响等。
化学平衡的标志和建立途径,外界条件对化学平衡的影响。
运用平衡移动原理判断平衡移动方向,及各物质的物理量的变化与物态的关系,等效平衡等。
1.可逆反应达到化学平衡状态的标志及化学平衡的移动
主要包括:
可逆反应达到平衡时的特征,条件改变时平衡移动知识以及移动过程中某些物理量的变化情况,勒夏特列原理的应用。
对特殊平衡移动问题要善于归纳、总结,如:
反应物用量的改变对平衡转化率的影响
⑴在温度、体积不变的容器中加入某种气体反应物(或生成物)平衡移动问题
解题关键:
对于:
aA(g)
bB(g)+cC(g)或bB(g)+cC(g)
aA(g),当T、V不变时,加入A气体,平衡移动的结果由压强决定。
相当于增大压强。
而加入B或C,则平衡的移动由浓度决定。
因此,在此条件下加入A气体,对于:
aA(g)
bB(g)+cC(g),相当于增大压强,平衡最终结果与气态物质的系数有关,若a>b+c,则A的转化率增大,若a
其它物理量变化也通过压强可以判断。
对于:
bB(g)+cC(g)
aA(g)加入B或C,B或C的浓度增大,平衡正向移动,但要注意,加入哪物质,哪个物质的转化率减小,另一个物质的转化率增大。
⑵在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)平衡移动问题
2.等效平衡和等效假设问题是化学平衡问题中的难点
等效平衡的判断和等效平衡之间各物理量的比较结果
条件
等效的条件
结果
恒温恒容
(△n(g)≠0)
投料换算成相同物质表示时量相同
两次平衡时各组分百分量、n、c均相同
恒温恒容
(△n(g)=0)
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量相同,n、c同比例变化
恒温恒压
投料换算成相同物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化
一定要从三个方面(外界条件、等效的条件、等效后的比较结果)去理解,但最重要的是结果的判断。
3.化学平衡的有关计算以及化学平衡的有关图像问题
4.用反应速率和化学平衡理论解释在日常实际生活、工农业生产中遇到的化学问题。
三、电解质理论
电解质理论重点考查弱电解质电离平衡的建立,电离方程式的书写,外界条件对电离平衡的影响,酸碱中和反应中有关弱电解质参与的计算和酸碱中和滴定实验原理,水的离子积常数及溶液中水电离的氢离子浓度的有关计算和pH的计算,溶液酸碱性的判断,不同电解质溶液中水的电离程度大小的比较,盐类的水解原理及应用,离子共存、离子浓度大小比较,电解质理论与生物学科之间的渗透等。
重要知识点有:
1.弱电解质的电离平衡及影响因素,水的电离和溶液的pH及计算。
2.盐类的水解及其应用,特别是离子浓度大小比较、离子共存问题。
3.酸碱中和滴定及相关计算。
四、不能忽视的电化学理论
考点一“位--构--性”三者关系
【例1】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。
其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。
下列说法正确的是
A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4
B.原子半径由小到大的顺序为:
W<X<Z<Y
C.X与W可以形成W2X、W2X2两种氧化物
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物稳定
变式1X、Y、Z为短周期元素,X的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,Y的原子序数比X的原子序数多5,Z原子的最外层电子数比Y多3。
下列叙述正确的是
A.原子半径的大小顺序:
Z>Y>X
B.Z单质与X单质直接反应可生成两种化合物
C.工业上,电解X和Y形成的化合物制取Y单质
D.Y、Z元素的最高价氧化物对应的水化物不能互相反应
考点二氧化还原反应规律应用
【例2】水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是
3Fe2++2S2O32-+O2+xOH—Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列说法中,正确的是
A.每生成1molFe3O4,反应转移的电子总数为2mol
B.Fe2+和S2O32-都是还原剂
C.1molFe2+被氧化时,被Fe2+还原的O2的物质的量为1/3mol
D.x=2
【解析】B;本题根据电荷守恒可确定x的值,3×2-4-x=-2,x=4,Fe3O4中两个铁为+3价,一个铁为+2价,在反应中每生成1molFe3O4同时消耗1molO2,所以转移的电子数为4mol,S2O32-中S由+2价升高为+5/2价,所以还原剂有Fe2+、S2O32-,而氧化剂为O2。
1molFe2+被氧化时,提供1mol电子,被Fe2+还原的O2的物质的量为1/4mol。
变式2氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。
下面是一个还原过程的反应式:
NO3-+4H++3e-=NO+2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:
_______________________________________。
(2)反应中硝酸体现了、性质。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是mol。
(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:
。
考点三化学反应速率、化学平衡
【例3】在一定温度下,向体积恒定为2L的密闭容器里充入2molM和一定量的N,发生如下反应:
M(g)+N(g)E(g);当反应进行到4min时达到平衡,测知M的浓度为0.2mol·L—1。
下列说法正确的是
A.4min时,M的转化率为80%
B.4min时,用M表示的反应速率为0.8mol·L—1·min—1
C.4min后,向容器中充入不参与反应的稀有气体,M的物质的量减小
D.2min时,M的物质的量浓度为0.6mol·L—1
变式3如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是
A.反应达平衡时,各物质的含量为定值
B.该反应达到平衡态
后,增大压强,平衡发生移动,达到平衡态
C.该反应达到平衡态
后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态
D.同一种反应物在平衡态
和平衡态
时浓度一定不相等
考点四电解质理论
【例4】下列离子方程式书写正确的是
A.过量的SO2通入NaOH溶液中:
SO2+2OH-=SO32-+H2O
B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C.盐酸滴入氨水中:
H++OH-=H2O
D.硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】离子反应方程式的正误判断和书写是高考的热点题型,本题中A选项SO2过量,生成产物应为HSO3-而不是SO32-,正确的应为SO2+OH-=HSO3-;B选项酸性环境中,NO3-具有强氧化性,其氧化性大于Fe3+,能氧化I-成I2,正确的为2NO3-+6I-+8H+=2NO+3I2+4H2O。
C选项中氨水为弱碱,在离子方程式中不能拆开写,正确写法为H++NH3·H2O=NH4++H2O;D选项中双氧水具有氧化性,在酸性条件下能把Fe2+氧化为Fe3+,同时生成水,注意离子反应式两边的电荷守恒和得失电子守恒。
变式4氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述不正确的是
A.再通入少量氯气,c(H+)/c(ClO-)增大
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动
考点五电化学理论
【例5】图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。
通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。
回答:
(1)直流电源中,M为极。
(2)Pt电极上生成的物质是,其质量为__g。
(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成
的物质的物质的量之比为:
2∶___∶_∶。
(4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。
下同),
AgNO3溶液的pH,H2SO4溶液的浓度,
H2SO4溶液的pH___。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为g。
变式5生物体中细胞膜内的葡萄糖(C6H12O6)与细胞膜外的碱性富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。
下列有关电极反应及其产物的判断正确的是
A.负极反应可能是O2+2H2O+4e-=4OH-
B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O
C.正极反应可能是C6H12O6+24OH――24e-=6CO2+18H2O
D.正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、HCO3-、H2O
参考答案:
5.B根据题给信息可知:
原电池的负极应为葡萄糖,正极应为O2。
由于细胞液呈弱碱性,所以负极反应为:
C6H12O6+24OH――24e-=6CO2+18H2O,生成的CO2与OH-作用生成CO32-、HCO3-。
正极反应为:
O2+2H2O+4e-=4OH-。
所以答案为B。
【专家预测】
一、选择题
1.
He在热核反应中没有中子辐射,作为能源时不会污染环境。
月球上
He的数量足够人类使用1000年,而地球上
He含量很少。
He和
He互为( )。
A.同分异构体B.同系物
C.同素异形体D.同位素
2.全球热播影片《阿凡达》于2010年1月4日在中国内地上映,影片中出现了一种潘多拉星球的宇宙飞船。
下表是元素周期表中的一部分,表中所列字母分别表示一种元素(选项中的物质都由下表中的元素组成)。
由以上信息可推断下列说法正确的是( )。
A.宇航员在宇宙飞船活动舱内会产生由d和f组成的气体,吸收这种气体的化合物应该由e和f组成
B.活动舱内还要营造一种适合宇航员生存的人工生态环境,即充入a和f的常见单质
C.c和f以原子个数之比为1∶1组成的化合物可用作宇航员所需f单质的来源
D.若潘多拉星球上存在
b,地球上此元素主要以
b形式存在,
b比
b少一个质子
3.将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将Bg(A>B)粉末状碳酸钙与同浓度足量盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )。
4.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g)ΔH<0。
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )。
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的反应程度增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
5.下列叙述中正确的是( )。
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
6.已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是( )。
①生成物的质量分数一定增加 ②生成物的物质的量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④平衡时反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用了催化剂
A.①②⑤B.②⑤C.④⑥D.③④⑤
7.t℃下的某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:
K=
,有关该平衡的说法正确的是( )。
A.若正反应为吸热反应,则升高温度,正反应速率变大,逆反应速率变小
B.增大压强,Y(g)物质的量分数减小
C.升温,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应为放热反应
D.增大X浓度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小
8.常温下在20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液40mL,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量(纵轴)也发生变化(CO2因逸出未画出),如图所示。
下列说法不正确的是( )。
A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(CO
)+c(HCO
)+c(OH-)
B.在A点c(Na+)>c(CO
)>c(HCO
)>c(OH-)>c(H+)
C.常温下CO2饱和溶液的pH约为5.6
D.0.05mol·L-1NaHCO3溶液的pH=8
9.可用于电动汽车的铝空气燃料电池通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是( )。
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
10.有关①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是( )。
A.溶液中水电离出的H+个数:
②>①
B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:
②>①
C.①溶液中:
c(CO
)>c(H2CO3)
D.②溶液中:
c(HCO
)>c(H2CO3)
11.pH=2的两种一元酸X和Y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。
分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为VX、VY,则( )。
A.x为弱酸,VXVY
C.y为弱酸,VXVY
12.被称为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,在其另一边镀二氧化锰。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
总反应的化学方程式为:
Zn+2MnO2+H2O===Zn(OH)2+Mn2O3。
下列说法错误的是( )。
A.电池工作时,锌失去电子
B.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.电池正极的电极反应式为:
2MnO2+H2O+2e-===Mn2O3+2OH-
13.下图装置是一种可充电电池示意图,装置的离子交换膜只允许Na+通过。
已知充、放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr。
下列说法正确的是( )。
A.放电时,Na+从右到左通过离子交换膜
B.放电时,负极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+
C.充电时,A极应与直流电源正极相连接
D.放电时,当有0.1molNa+通过离子交换膜时,B极上有0.15molNaBr产生
14.下列说法中正确的是( )。
A.用湿润的pH试纸测定某待测液的pH,数值一定偏大
B.25℃时,pH=2的一元酸溶液与pH=12的一元碱溶液等体积混合,所得溶液pH=7
C.在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(SO
)>c(NH
)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
D.pH相同的NaOH和CH3COONa两种稀溶液,若稀释后,pH仍相同,则稀释的倍数相同
【答案】C
二、非选择题
15.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100mL)。
Ⅰ.实验步骤:
(1)用________(填仪器名称)量取10.00mL食用白醋,在________(填仪器名称)中用水稀释后转移到100mL________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴________作指示剂。
(3)读取盛装0.1000mol·L-1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。
如果液面位置如右图所示,则此时的读数为________mL。
(4)滴定。
当______________________________________________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的终读数。
重复滴定3次。
Ⅱ.实验记录
滴定次数
实验数据(mL)
1
2
3
4
V
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)(消耗)
15.95
15.00
15.05
14.95
Ⅲ.数据处理与讨论:
(1)甲同学在处理数据时计算得:
平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4mL=15.24mL。
指出他的计算的不合理之处:
_____________________。
按正确数据处理,可得c(市售白醋)=________mol·L-1;市售白醋总酸量=________g/100mL。
(2)乙同学仔细研究了该品牌白醋的标签,发现其中还含有苯甲酸钠作为食品添加剂,他想用资料法验证醋酸与苯甲酸钠不会发生离子互换反应,需查找在一定温度下的醋酸与苯甲酸的________(填写序号)。
a.pHb.电离度
c.电离常数d.溶解度
(3)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是________(填写序号)。
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
Ⅲ.
(1)第1次滴定误差明显大,属异常值,应舍去 0.75 4.5
(2)c (3)ab
16.工业废水中常含有一定量的Cr2O
和CrO
,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。
常用的处理方法有两种。
方法1:
还原沉淀法
该法的工艺流程为:
CrO
Cr2O
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:
2CrO
(黄色)+2H+Cr2O
(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2O
和CrO
的浓度相同
b.2v(Cr2O
)=v(CrO
)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1molCr2O
离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)。
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol·L-1,溶液的pH应调至________。
方法2:
电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O
的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为_________________________。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)________________________,溶液中同时生成的沉淀还有________。
(5)铁做阳极发生反应:
Fe-2e-===Fe2+,产生还原剂Fe2+,可使Cr2O
还原成Cr3+,最终生成Cr(OH)3沉淀。
(6)阴极发生反应:
2H++2e-===H2↑,溶液中c(H+)降低,溶液的pH升高。
由于F