题文
通过对模型、图形、图表的观察,能获取有关信息是化学学习的一种重要能力。按要求回答下列问题。
(1) 现有下列短周期元素性质的部分数据,其中X数值是表示不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小,若X值越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷一方:
写出下列编号所代表的元素符号:①____,②____,④____,⑤____,⑥____。
(2) 已知4种无机化合物在水中和液氨中的溶解度(g/100g溶剂)为:
由上表的数据可知,在水溶液中上述化合物发生复分解反应的化学方程式为______________________,在液氨溶液中发生复分解反应的化学方程式为______________________________________________。
(3) 某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如右图所示。三种物质和铁发生反应的顺序为___________,第一步反应的离子方程式为________,由图可知溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为__________。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)(5分,每空1分)O;C;B;P;Cl。
(2)2AgNO3+BaCl2=2AgCl↓+Ba(NO3)2;2AgCl+Ba(NO3)2=2AgNO3+BaCl2↓
(3)HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2; Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O ;1:1:4
解析
(1)根据题意可知若X值越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷一方,这说明X值越大,非金属性越强。①的最低价是-2价,没有最高价,且X值最大,这说明X应该是位于第二周期第ⅥA族的氧元素;②的最高价和最低价分别是+4价和-4价,这说明②是第ⅣA族元素。④和⑨的最高价是+3价,因此是第ⅢA族所以。由于X值是④>⑨,所以④是B,⑨是Al。⑤⑧的最低价均是-3价,说明二者是第ⅤA族所以。由于X值是⑧>⑤,所以⑤是P,⑧N。⑥的最低价是-1价,说明位于第ⅦA族,且X值仅小于氧元素的,因此⑥是氯元素。③⑦的最高价是+1价,说明是第IA族元素。由于X值是③>⑦,所以③是Li,⑦是钠。由于②的X值大于P元素的,而小于N元素的,这说明②元素第二周期的碳元素。
(2)根据物质的溶解度表可分析物质在不同溶剂中的溶解度,再利用复分解反应发生的条件来判断发生的化学反应。因在水中,AgCl的溶解度为1.9×10-4g,则可认为氯化银不溶于水,其它三种物质都能溶于水,因此氯化钡和硝酸银能相互交换成分生成氯化银沉淀而发生了复分解反应,其反应为BaCl2+2AgNO3=Ba(NO3)2+2AgCl↓;在液氨中,BaCl2的溶解度接近0,则可认为氯化钡在液氨中不溶,其它物质都能溶解在液氨中,因此硝酸钡和氯化银能相互交换成分生成氯化钡沉淀而发生复分解反应,其反应为2AgCl+Ba(NO3)2=2AgNO3+BaCl2↓。
(3)稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2,所以加入铁后会依次发生氧化还原反应,①Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+=3Fe2+;③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,所以三种物质和铁发生反应的顺序为HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2;从图象中可知铁为0.5mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①,消耗硝酸为0.5mol×4=2mol,生成Fe3+0.5mol;再加入0.5mol铁发生反应②,生成Fe2+物质的量为1.5mol,反应的Fe3+物质的量为1mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量0.5mol;再加入0.5mol铁发生反应③,此时又生成Fe2+物质的量为0.5mol,说明原溶液中Cu2+物质的量为0.5mol.综上所述可知原溶液中Fe(NO3)3为0.5mol,Cu(NO3)2物质的量为0.5mol,HNO3物质的量为2mol,因此溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1:1:4。
考点
据考高分专家说,试题“通过对模型、图形、图表的观察,能获取有关.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。
氧化还原反应的配平
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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