化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧(16)

水的电离

如何判断(或计算)溶液中c(H)或c(OH)的大小,如何找出c(H)与c(OH)的物料守恒关系,是本篇解决的问题。

●难点磁场

请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。

Na2S(aq)中,下列说法正确的是________。

A.2c(Na)+c(H)====c(S2)+c(HS)+c(OH)

B.c(Na)+c(H)====2c(S2)+c(HS)+c(OH)

C.c(H)+c(HS)+2(H2S)====c(OH)

D.c(Na)====2c(S2)+2(HS)+2c(H2S)

●案例探究

[例1]室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离生成的c(OH)为

A.1.0×107 mol・L1                                                                                  B.1.0×106 mol・L1

C.1.0×102 mol・L1                                                                                   D.1.0×1012 mol・L1

命题意图:考查学生对不同条件下水电离程度的认识,同时考查学生思维的严密性。

知识依托:水的离子积。

错解分析:pH=12的溶液,可能是碱溶液,也可能是盐溶液。忽略了强碱弱酸盐的水解,就会漏选D。

解题思路:先分析pH=12的溶液中c(H)、c(OH)的大小。由c(H)=10pH得:

c(H)=1.0×1012 mol・L1

c(OH)=1.0×102 mol・L1

再考虑溶液中的溶质:可能是碱,也可能是强碱弱酸盐。

最后进行讨论:

(1)若溶质为碱,则溶液中的H都是水电离生成的:

c(OH)=c(H)=1.0×1012 mol・L1

(2)若溶质为强碱弱酸盐,则溶液中的OH都是水电离生成的:

c(OH)=1.0×102 mol・L1

答案:CD

[例2](NH4)2CO3(aq)中存在________种粒子。试完成下列问题:

(1)根据电荷守恒,写出一个用离子浓度表示的等式:                            

(2)根据水的电离,写出一个含有c(H)和c(OH)的等式:                        

(3)根据(NH4)2CO3中,C、N原子个数关系,写出一个含有c(NH4)和c(CO)的等式:                           

命题意图:考查学生对电荷守恒和物料守恒的认识;考查学生分析、解决、归纳水解问题的能力。

知识依托:盐类的水解。

错解分析:不清楚CO与其所带电荷的关系而错解(1);不清楚H2CO3、HCO中氢的来源及他们与水电离的OH的关系而错解(2);不清楚(NH4)2CO3中C、N原子个数比为1∶2,及碳、氮的具体存在形式而错解(3)。

解题思路:(NH4)2CO3(aq)中存在以下几种水解和电离方程式:

(NH4)2CO3====2NH+CO

H2OH+OH

NH+H2ONH3・H2O+H

CO+H2OHCO+OH

HCO+H2OH2CO3+OH

以上所列粒子,除(NH4)2CO3外都存在,共有8种。

虽然NH与CO的水解能够相互促进,但不够剧烈,故水解反应不能进行到底。

(1)由于1个CO带2个负电荷,即c(CO)所带负电荷可表示为:2c(CO),根据正负电荷总数相等可得答案。

(2)水电离出的H与OH是相等的,但水电离出的H不全部独立的存在于溶液中,有的存在于HCO中,有的存在于H2CO3,故由水电离出的H总数可以浓度形式表示为:c(H)+c(HCO)+2c(H2CO3)。同样,水电离出的OH也不全部独立存在于溶液中,有的被NH俘获存在于NH3・H2O中,被NH4俘获的OH数与它们结合生成的NH3・H2O数是相等的,故由水电离出的OH总数可以用浓度形式表示为:c(OH)+c(NH3・H2O)。

(3)(NH4)2CO3中,N(N)∶N(C)=2∶1。(NH4)2CO3中的N原子,有的存在于NH中,有的存在于NH3・H2O中,其总数以浓度形式可表示为:c(NH)+c(NH3・H2O)。(NH4)2CO3中的C原子,有的存在于CO中,有的存在于HCO中,还有的存在于H2CO3中,其总数以浓度形式可表示为:c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)。依据N、C原子个数比答案可得。

答案:8        (1)c(NH)+c(H)====c(OH)+c(HCO)+2c(CO)

(2)c(H)+c(HCO)+2c(H2CO3)====c(OH)+c(NH3・H2O)

(3)c(NH)+c(NH3・H2O)====2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)

●锦囊妙计

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2009年安徽省数学高考模拟卷二

第一卷 选择题(共60分)

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梅县华侨中学2009届高三数学二轮专题复习教案

立体几何

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化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧(15)

多离子盐溶液的结晶

多离子盐溶液中晶体的析出属初中所学内容,但初中所学不能满足于高考的要求,因此高中阶段有必要加深。

●难点磁场

请试做以下题目,然后自我界定学习本篇是否需要。

已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100 g溶剂)如下表:

 

溶质

溶剂

AgNO3

Ba(NO3)2

AgCl

BaCl2

170

9.3

1.5×104

33.3

液氨

86

97.2

0.8

0

 

(1)分别是1.0 mol・ L1的Ag、Ba2、NO3和Cl在水中发生反应的离子方程式是                          

(2)分别是0.50 mol・L1的以上四种离子在液氨中发生反应的离子方程式是         

                 

(3)得出以上结论的依据是                                     

(4)将以上四种离子按适当浓度混合于液氨之中,能否有AgCl沉淀析出?

答:________(“能”或“否”)。

●案例探究

[例题]下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g H2O):

NaNO3                      KNO3                         NaCl              KCl

10℃       80.5               20.9               35.7               31.0

100℃     175                246                39.1               56.6

(计算时假定:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计)

(1)取23.4 g NaCl和40.4 g KNO3,加70.0 g H2O,加热溶解。在100℃时蒸发掉 50.0 g H2O,维持该温度,过滤析出晶体,计算所得晶体的质量(m高温)。

将滤液冷却至10 ℃,待充分结晶后过滤。计算所得晶体的质量(m低温)。

(2)另取34.0gNaNO329.8 g KCl,同样进行如上实验。10℃时析出的晶体是_______________(写化学式)。100℃10℃得到的晶体质量(m高温m低温)分别是多少?

命题意图:本题考查多离子溶液中晶体的析出(实为沉淀生成)和溶解度的计算技能。

知识依托:物质的结晶。

错解分析:不了解物质的结晶与复分解反应的关系,(1)问无解;没看出(2)问数据的巧妙而费解。

解题思路:(1)100℃S (NaCl)最小,所以析出NaCl晶体,则不析出KCl、NaNO3;KNO3溶液未达饱和,亦不会析出。

m高温23.4 g39.1 g×(70.0 g50.0 g100 g

23.4 g7.82 g

15.6 g

将溶液冷却到10℃,析出晶体为KNO3和NaCl,析出KNO3晶体质量为:

40.4 g20.9 g×(70.0g50.0 g100 g

40.4 g4.18 g

=36.2 g

析出NaCl晶体的质量为:(39.1 g35.7 g)×(70.0 g50.0 g100 g=0.68 g

则:m低温=0.68 g36.2 g=36.9 g

(2)两种原始溶液中,各种盐的物质的量都相等。

n(NaCl)==n(KNO3)==n(NaNO3)

     ==n(KCl)==0.400 mol。

因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同,根据溶解度数据可知,100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体,冷却后得到的是KNO3晶体,但也含有少量的NaCl。所以第(2)小题不必再计算,便知:

m高温=m高温=15.6 g       m低温=m低温=36.9 g

答案:(1)15.6 g  36.9 g      (2)15.6 g  36.9 g

●锦囊妙计

多离子溶液中的任何一种阳离子与任何一种阴离子相结合都可构成为溶液的一种溶质,若忽略同离子效应和盐效应(即假定盐类共存时不影响各自的溶解度),当溶液中各离子浓度相等时,不论蒸发还是降温,溶解度最小的溶质首先析出,且析出盐的阳离子(或阴离子)与溶液中的其他阴离子(或其他阳离子)不会结晶析出,但与析出盐晶体中阴、阳离子无关的其他阴、阳离子所形成的溶质有析出的可能。

若溶液中各离子浓度不等,则有析出多种晶体的可能。若SASBSCSD,则晶体析出的先后顺序为:D、C、B,一般不会析出A。

●歼灭难点训练

1.(★★★)取100 g H2O,配成10℃饱和KCl溶液,又取50 g 水,加入35.4 g NaNO3,配成10℃ NaNO3溶液。将以上两溶液混合后,10℃时有      种晶体析出,质量是______g,该晶体的化学式为           ,析出该晶体的原因是                          (溶解度见例题)。

2.(★★★)将例题中的“40.4 g KNO3改为“29.8 g KCl”,其他不变,试求m高温m低温

3.(★★★★)将例题中的“23.4 g NaCl和40.4 g KNO3改为“0.120 mol KCl和0.110 mol NaNO3,其他不变,求m高温m低温

4.(★★★★★)某化学兴趣小组欲从NaNO3和KCl的混合溶液中分离出KNO3,设计了如下实验方案:

假设:①混合溶液中,n(KCl)=n(NaNO3);②盐类共存时不影响各自的溶解度。溶液中各种溶质在100℃10℃的溶解度参照例题。试回答下列问题:

(1)①的主要操作是                                                

②的主要操作是                                                  

(2)晶体A的主要成分是____________,若含有杂质可能是____________。晶体C的主要成分是____________,若含有杂质可能____________;通过实验确定晶体C中是否含有该杂质的方法是                                                  

(3)若晶体C中确实含有杂质,进一步提纯的方法是____________。

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化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧(14)

结晶水合物的析出

溶液中晶体的析出是初中学习的内容,初中学习时要求低,不能满足于高考的需要,因此有必要深入学习。

●难点磁场

请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。

t℃时向a g饱和Na2CO3(aq)中加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,冷却到原温度,结果溶液全部变为晶体(Na2CO3・10H2O)。求:

(1)S(Na2CO3)与a的关系式,S=_____________(S代表溶解度)。

(2)a的取值范围。

●案例探究

[例题]已知某温度下,无水Na2CO3的溶解度是10.0 g/(100 g水)。在该温度下,向足量的饱和Na2CO3(aq)中加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置。试求最终所得晶体的质量。

命题意图:考查学生对析出结晶水合物的计算能力。

知识依托:溶解度的概念和计算。

错解分析:常见错解有三:一是忽略析出的碳酸钠晶体中含有结晶水,二是不知道析出的碳酸钠晶体中含多少结晶水,三是认为析出的碳酸钠晶体中只含有1.06 g碳酸钠和相应的结晶水。

解题思路:解答本题有两种方法,一是过程思维法,二是终态思维法。

方法1(过程思维法):先求加入的1.06 g无水Na2CO3形成并析出晶体的质量m1(Na2CO3・10H2O)及溶液中由此减少的水的质量m1(H2O)

Na2CO3      ~    Na2CO3・10H2O    ~    10H2O

106 g                    286 g                    180 g

1.06 g            m1(Na2CO3・10H2O)    m1(H2O)

m1(Na2CO3・10H2O)=2.86 g                     m1(H2O)=1.80 g

再求溶解在1.80 g水中Na2CO3的质量m2(Na2CO3),及这些Na2CO3析出所形成晶体的质量m2(Na2CO3・10H2O)和溶液由此而减少水的质量m2(H2O)

m2(Na2CO3)=0.180 g

Na2CO3      ~    Na2CO3・10H2O    ~    10H2O

106 g                    286 g                    180 g

0.180 g          m2(Na2CO3・10H2O)    m2(H2O)

m2(Na2CO3・10H2O)=0.486 g             m2(H2O)=0.306 g

依次类推,求m3(Na2CO3)及m3(Na2CO3・10H2O)和m3(H2O),直至所得晶体质量mi(Na2CO3・10H2O)在(Na2CO3・10H2O)的和中可以忽略为止。

m3(Na2CO3)=0.0306 g

Na2CO3      ~    Na2CO3・10H2O    ~    10H2O

106 g                    286 g                    180 g

0.0306 g         m3(Na2CO3・10H2O)    m3(H2O)

m3(Na2CO3・10H2O)=0.0826 g           m3(H2O)=0.0520 g

m4(Na2CO3)==0.00520 g

m4(Na2CO3・10H2O)==0.0140 g

……(生成固体质量以0.170倍递减)

最后得出所得晶体质量m(Na2CO3・10H2O)

m(Na2CO3・10H2O)=(Na2CO3・10H2O)

 =2.86 g0.486 g0.0826 g0.0140 g+……

 =3.44 g

方法2(终态思维法):设最终析出Na2CO3・10H2O的质量为x,则其中含有Na2CO3和水的质量分别为:

m(Na2CO3)=   m(H2O)=

这样,若将(1.06 g) Na2CO3溶解在质量为的水中,在题设温度下,当形成饱和溶液,所以:

           x3.45 g

答案:3.45 g

评注:二法相比,方法一不及方法二简捷、准确。方法一之答案较方法二之答案出现一定的误差,是有效运算和四舍五入的结果。若进行纯数字运算,则两种方法的计算结果应该是完全相同的。

●锦囊妙计

求析出结晶水合物的质量,常有两种思维:(1)过程思维:按晶体析出分过程计算的一种方法,思维朴素易接受,但计算量大;(2)终态思维:摒弃晶体析出过程,直接由最终结果计算的方法,优点是计算量相对较小。

●歼灭难点训练

1.(★★★)在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3(aq)中加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量是(   )

A.等于1.06 g                                                  B.大于1.06 g而小于2.86 g

C.等于2.86 g                                                  D.大于2.86 g

2.(★★★)将例题中的“10.0 g”改为“50.0 g”,其他不变,试求之。

3.(★★★★)t℃时,向足量饱和Na2CO3(aq)中,加入1.06 g无水Na2CO3,搅拌后静置,并冷却至t℃,最终所得晶体质量为5.83 g,求该温度下Na2CO3的溶解度。

4.(★★★★★)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3・5H2O)俗名海波、大苏打。现向定量饱和Na2S2O3(aq)中加入m g无水Na2S2O3固体,搅拌后静置,得到一定质量的Na2S2O3・5H2O晶体,欲求所得晶体质量x(g),还必须补充一个条件。则:

(1)所补充的条件是                                     (用字母表示,但要说明它的含义);

(2)写出求所得晶体质量的计算式,x=______。

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化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧(13)

较难离子方程式的书写

某些离子方程式因受规定条件的限制,也就给书写带来了一定的困难,有的甚至很难写出。

●难点磁场

请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。

1.将Al2(SO4)3(aq)逐滴滴入Ba(OH)2(aq)中,写出可发生反应的离子方程式。

(1)__________________________________;

(2)__________________________________;

(3)__________________________________(可不写满,也可补充)。

●案例探究

[例题]已知Br2水与FeCl2(aq)发生如下反应:

3Br2+6FeCl2====4FeCl3+2FeBr3

现将112 mL(标准状况)Cl2通入10.0 mL 1.0 mol・L1的FeBr2(aq)中,写出发生反应的离子方程式__________________。

命题意图:考查学生离子方程式的书写及比较物质还原性强弱的能力。

知识依托:①物质氧化性(或还原性)强弱的比较。②Cl2的氧化性。③离子方程式的书写。

错解分析:不进行定量分析,误写出下列离子方程式:

2Fe2+4Br+3Cl2====2Fe3+2Br2+6Cl

不进行还原性比较,误写出下列离子方程式:

2Br+Cl2====2Cl+Br2

解题思路:通过题给反应可比较出Fe3与Br2的氧化性强弱(Br2强),从而明确Cl2通入FeBr2(aq)中先与Fe2反应,若Cl2还有剩余再与Br发生反应。

n(Cl2)==5.00×103 mol

n(FeBr2)=10.0×103 L×1.0 mol・L1=1.0×102 mol

这样,Fe2可失去1.0×102 mol的电子,而Cl2最多得1.0×102 mol的电子,得失电子应守恒,故Br不失电子。

答案:2Fe2+Cl2====2Fe3+2Cl

●锦囊妙计

较难离子方程式的书写要注意以下问题:

1.不是以自由移动离子参加反应的,不能写成离子的形式,包括难溶于水的强电解质、所有弱电解质和非电解质,都必须写成化学式的形式;这里特别需要指出的是某些易溶于水的强电解质,若没电离成自由移动的离子,也不能写成离子的形式,中学阶段常见的有:

①Cl2通入石灰乳中;

②用NaCl(或萤石)和浓H2SO4制取HCl(或HF);

③加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3

2.离子方程式不仅遵循质量守恒定律,还遵循电荷守恒规律。水解相互促进离子方程式的配平,可先进行电荷守恒配平。

3.原电池和电解池两极上的电极反应式叠加不一定是电池总反应的离子方程式。

4.多离子溶液中,离子得失电子的能力也是应该注意的。如得电子能力:Br2>Fe3>I2

●歼灭难点训练

1.(★★★)完成下列反应的离子方程式。

(1)将NaAlO2(aq)和AlCl3(aq)混合:                 (水解相互促进,反应进行到底,下同);

(2)将10.00 mL 0.10 mol・L1的NaHCO3(aq)与5.00 mL 0.10 mol・L1的KAl(SO4)3(aq)混合:                 

2.(★★★★)

(1)向NaHSO4(aq)中,逐滴加入Ba(OH)2(aq)至中性,写出发生反应的离子方程式_______________。

(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2(aq),请写出此步反应的离子方程式_______________。

3.(★★★★)已知还原能力:I>Fe2>Br,则:

(1)少量Cl2通入FeI2(aq)中,反应的离子方程式是                        

(2)过量Cl2通入FeI2(aq)中,反应的离子方程式是                        

(3)将1.2 mol Cl2通入含有FeI2 1.0 mol的水溶液中:                     

4.(★★★★★)铝铵矾[NH4Al(SO4)2・12H2O]是一种重要的工业原料,将它溶于水配成溶液,然后逐滴滴入NaOH(aq),已知:NH+AlO+H2O====Al(OH)3↓+NH3↑,写出先后发生反应的离子方程式:

(1)                                     

(2)                                     

(3)NH3H2ONH3↑+H2O

(4)                                      

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化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧(12)

顺序不同现象异

化学上有一类反应,将A滴入B中与将B滴入A中现象往往不同,此即所谓:顺序不同现象异。

●难点磁场

请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。

向下列溶液中滴入硝酸银溶液,振荡,不产生白色沉淀,继续滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀的是(   )

A.NH3・H2O                B.BaCl2                                               C.NaOH                       D.HCl

●案例探究

[例题]下列四组溶液,不论如何滴加,反应现象一定相同的是________。

A.NaOH和CuSO4                                                                                      B.Ca(OH)2与H3PO4

C.NaOH与AlCl3                                                                                          D.NaAlO2与HCl

命题意图:考查学生对过量反应的认识。

知识依托:无机化学反应。

错解分析:将A滴入B中,A不足,B过量;将B滴入A中,B不足,A过量。A、B比例不同,反应原理和实验现象往往不同,对此认识不清,往往造成错解。

解题思路:逐项分析。

(1)不论NaOH过量,还是CuSO4过量,二者只按下式反应:

Cu2+2OH====Cu(OH)2

即过量的NaOH或CuSO4,都不与生成的Cu(OH)2反应。A可选。

(2)①将Ca(OH)2向H3PO4滴加,开始时H3PO4过量,生成可溶于水的Ca(H2PO4)2,至H3PO4消耗完毕。随着Ca(OH)2的不断增加,Ca(H2PO4)2中的H逐渐被中和掉,先后分别出现CaHPO4沉淀和Ca3(PO4)2沉淀。即开始不生成沉淀,后来生成沉淀。

将H3PO4向Ca(OH)2中滴加,开始时,Ca(OH)2过量,H3PO4被完全中和,生成Ca3(PO4)2沉淀,至Ca(OH)2消耗完毕。随着H3PO4的不断滴加,Ca3(PO4)2逐渐转化为CaHPO4,最后转化为可溶于水的Ca(H2PO4)2。即开始生成沉淀,后来沉淀溶解。B不可选。

(3)将NaOH(aq)滴入AlCl3(aq)中,开始产生沉淀,后来沉淀逐渐消失。将AlCl3(aq)滴入NaOH(aq)中,开始不产生沉淀,后来产生沉淀不消失。C不可选。

(4)将NaAlO2滴入稀盐酸中,开始无沉淀产生,后来产生沉淀不消失。将稀盐酸滴入NaAlO2溶液中,开始有白色沉淀产生,后来沉淀逐渐溶解。可见,D不可选。

答案:A

●锦囊妙计

顺序不同现象异,其实质是过量反应和连续反应的结果,做好过量分析是解决这类问题的关键:

将A溶液滴入B溶液中,开始时,A不足,B过量,A完全反应,B剩余。随着滴加的进行,B溶液将消耗殆尽。这时再滴入的A可能会与A、B反应的产物C反应。

●歼灭难点训练

1.(★★★)向下列溶液中滴入稀硫酸,生成白色沉淀,继续滴入稀硫酸,沉淀又溶解的是(   )

A.Na2SiO3                                       B.BaCl2                                               C.FeCl3                                                D.NaAlO2

2.(★★★★)向下列一定浓度溶液中滴入氢氧化铁胶体,没有红褐色沉淀产生,继续滴入氢氧化铁胶体,产生红褐色沉淀的是(   )

A.H2SO4                                            B.Na2SO4                                                        C.HCl                          D.C2H5OH

3.(★★★★)一定浓度的下列溶液中滴入蛋白质溶液,产生沉淀,再滴入蒸馏水,沉淀不溶解的是(   )

A.Na2SO4                                         B. (NH4)2SO4                              C. Pb(Ac)2                                       D.HNO3(△)

4.(★★★★★)已知,向Zn2溶液中滴加氨水,生成Zn(OH)2白色沉淀;但是氨水过量时,沉淀又溶解,生成了Zn(NH3)。此外,Zn(OH)2既可溶于盐酸,也可溶于过量NaOH溶液中,生成ZnO,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。

现有4组离子,每组有2种金属离子。请各选用1种试剂,将它们两者分开,可供选用的试剂有:

A.硫酸    B.盐酸    C.硝酸    D.氢氧化钠溶液    E.氨水     请填写下表:(填写时用字母代号)

 

离子组

选用的试剂(代号)

沉淀物的化学式

保留在溶液中的离子

(1)Zn2和Al3

 

 

 

(2)Zn2和Mg2

 

 

 

(3)Zn2和Ba2

 

 

 

(4)Fe3和Al3

 

 

 

 

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