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1、黄冈中学化学奥赛培训教程系列(精美word版)第一章 化学反应中的物质变化和能量变化第一节 氧化还原反应1、根据下列三个反应,排出氧化剂氧化性的强弱顺序:A4HClMnO2MnCl2Cl22H2OB16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2OC4HClO22Cl22H2O解析:这三个反应中还原剂都是盐酸。不同的氧化剂与同一还原剂反应时,若反应越易发生,则氧化剂的氧化性越强,反之就弱,故其氧化性顺序由强到弱:KMnO4MnO2O2。2、配平氧化还原方程式:P4OCl2FY=POCl3P2Cl5解析:本题中P4O中的P元素对应有两种产物,故设P4O的化学计量数为“1”。用待定系数法
2、配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。令P4OaCl2=bPOCl3cP2Cl5,由原子守恒得:代入整理得:4P4O21Cl2=4POCl56P2Cl53、配平下列方程式:Fe3CHNO3=Fe(NO3)3NO2CO2H2O解析:复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定Fe和C的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合价为零价,再根据化合价升降法配平。再用观察法,不难确定各物质的化学计量数为:1、22、3、13、1、11,故为Fe3C22HNO3=3Fe(NO3)313NO2CO211H2O4、配平NH4NO3FY=N2HNO3H2O解析:NH4NO3中N的平均化合价为1价,则元素化合价
3、升降关系为:2N 2(10) 降21N 15 升41用观察法调整确定各物质的化学计量数,故:5NH4NO3=4N29H2O2HNO3注:若配平时不用此平均标价法,则要分析同种元素化合价升降关系。决不会出现化合价交叉现象,即不会出现的情况。5、问四氧化三铁中铁的氧化数为多少?解析:已知氧的氧化数为2,设铁的氧化数为x,则3x4(2)=0所以Fe3O4中Fe的氧化数为。注:氧化数可以为分数。6、用离子电子法配平下列方程:KMnO4FeSO4H2SO4FY=MnSO4Fe2(SO4)3K2SO4H2O解析:写出反应的离子表达式:Fe2+H+FY=Mn2+Fe3+H2O分别写出氧化和还原半反应:Fe2
4、+eFe3+58H+5eMn2+4H2O1根据反应过程中得失电子相等原则,配平氧化剂和还原剂系数:5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2OH2SO4作介质时,化学方程式可写为:2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O注:离子电子法配平的关键是把氧化还原反应方程式拆为两个半反应式,再利用电子得失守恒即可消去电子,得方程式。7、计算由标准氢电极和标准镉电极组成的电池的自由能。解析:代数值较小的电极应作原电池的负极,代数值较大的电极为正极,因此电池的符号可表示为:()Cd|Cd2+(1mol/L)/H+(1 mol/L)|H2(Pt)()296
5、5000.402 6=77 701.8J/mol第二节 离子反应和离子方程式1、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是( )AAl3+、Ag+、ClBMg2+、ClCBa2+、K+、CH3COO、Fe3+DZn2+、Na+、解析:A组由于Ag+Cl=AgCl而不能共存;C组因生成弱电解质(H+CH3COO=CH3COOH)而不能共存,且Fe3+是棕黄色的,故答案为A、C。注:解答此类题的关键是掌握离子能否共存的判断规则。2、重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。经化验甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中不可能
6、含有的离子是( )ACu2+和 BCu2+和ClCK+和 DAg+和解析:沉淀Ba2+必须用,而在A、C两选项中均含有,但C项中K+无毒性,A项中Cu2+可与甲废液中OH反应生成Cu(OH)2沉淀,从而降低毒性。本题答案为A。注:设法使重金属离子转化为沉淀,使其毒性明显降低。若仅考虑将Ba2+沉淀为BaSO4,即选C。3、下列反应的离子方程式错误的是( )A等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在溶液中反应:Ba2+2OH=BaSO4NH3H2OH2OB氢氧化铁与足量的氢溴酸溶液反应:Fe(OH)33H+=Fe3+3H2OC足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中:CO2H2O=D向碳酸氢钠溶液中
7、滴加少量澄清石灰水:Ca2+2OH=CaCO32H2O解析:对于A:在水溶液中进一步电离成H+和,且Ba(OH)2与NH4HSO4等物质的量反应,故NH4+与H+分别与OH反应,故A正确。对于B,氢溴酸是强酸,Fe(OH)3为难溶物,故也正确。对于C,由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3,且Na2CO3为饱和溶液,故析出的是NaHCO3晶体,故C错误。对于D,Ca(OH)2少量,故溶液中还有存在,若Ca(OH)2过量,则不能有存在。故D正确。本题答案为C。注:本题结合元素化合物的知识,从多个侧面考查对离子方程式正误的判断。有的同学对D选项产生怀疑:产物中的阴离子是还是OH?仔细分析可发现,加
8、入的石灰水是少量,n(OH)Q1Q3CQ2Q3Q1 DQ2=Q3Q1解析:酸在水中电离成H+和酸根是一个吸热过程,所以,酸越弱,电离热就越大;反之越小。因此,CH3COOH的电离热最大;按理H2SO4(第一级)与HNO3同是强酸,特别在水中,由于水的拉平效应,使它们都显强酸性,似乎中和热应相同,实际上并不相同,HNO3有一个分子内氢键(如图),所以它比H2SO4(第一级)酸性要弱,在电离成时要破坏氢键而消耗能量。其次,H2SO4分子间虽然也有氢键,但在溶解过程中首先形成水合硫酸放出大量热量,破坏氢键并促使离解,所以硫酸的中和热要大于硝酸的中和热。应选C。3、已知273K时,N2(g)3H2(g
9、)2NH3(g)Q(Q0),在相同温度条件下,向一密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡时,放出能量为Q1,向另一体积相同的密闭容器中通入0.5mol N2和1.5 mol H2,达到平衡时,放出能量为Q2。则Q1和Q2应满足的关系是( )AQ2Q1QBQ2Q2Q1/2解析:热化学反应方程式中Q是指1 mol N2和3mol H2完全反应,生成2 mol NH3时放出的热量,而实际反应平衡时,并没有完全反应,即没有生成2 mol NH3,比2 mol NH3少,所以QQ1。当在相同体积的密闭容器通入物质的量为一半的气体时,相应压力也降了一半,所以NH3的得率相应要比1 mol N2和3 mol H2的低。所以放出的热量。因为合成氨反应是体积缩小的反应,总压增大有利平衡向正方向移动,相反,则逆向移动。因此,应选A和B。注:合成氨的反应是一个可逆反应,所以不可能完全反应。故热量不等于Q。4、反应在恒温下的密闭容器中进行,SO3的产率为a;而在绝热密闭的同一容器中反应,SO3的产率为b,则a与b的正确关系为( )Aab B