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高中三年级化学

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    (1) 利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
    Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 该反应的ΔH_________0 (选填“>”或“=”或“<”)。
    (2) 在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:
    C(s)+O2(g)=CO2(g)          ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
    CO2(g)+C(s)=2CO(g)        ΔH2=+ 172.5 kJ·mol-1
    S(s)+O2(g)=SO2(g)          ΔH3=-296. 0 kJ·mol-1
    请写出CO除SO2的热 化学方程式__________。
    (3) 已知Na2CrO4溶液酸化时发生的反应为:2CrO42-+2HCr2O72-+H2O,若1L酸化后所得溶液中铬元素的总 物质的量为0.55 mol,CrO42-有10/11转化为Cr2O72-。又知:常温时该反应的平衡常数K=1014。求上述酸化后所得溶 液的pH_________。
    (4) 根据有关国家标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法。
    ① 沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+。加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+的浓度应不小于_________mol·L-1,然后再进行后续 处理方能达到国家排放 标准。若原废水中CrO42-浓度为a mol/L,请在图中画出c(CrO42-)与c(Ba2+)的关系图,并进行必要的标注。

    ② 还原法:CrO42-Cr3+Cr(OH)3。用该方法处理10 m3CrO42-的物质的量浓度为1.0×10-3mol·L-1的废水,至少需要绿矾(FeSO4·7H2O,相对分子质量为278)__________Kg(保留两位小数)。
    本题信息:2012年广东省模拟题化学实验题难度较难 来源:杨云霞
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本试题 “(1) 利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 该反应的ΔH_________0 (选填“>”或“=”或“<”)。(2) 在高温下一氧化碳可将...” 主要考查您对

吸热反应、放热反应

热化学方程式

沉淀溶解平衡

氧化还原反应的计算

溶液pH的有关计算

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  • 吸热反应、放热反应
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吸热反应:

吸收热量的反应,即生成物的总能量大于反应物的总能量,反应需要吸收能量

放热反应:

放出热量的反应,即生成物的总能量小于反应物的总能量,反应释放出能量

放热反应和吸热反应的比较:


热化学方程式:

1.定义表示反应所放出或吸收热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
2.表示意义不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明厂化学反应中的能量变化。例如:,表示在25℃、101kPa下,2molH2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molH2O(l)时要释放571.6kJ 的能量。
热化学反应方程式的书写:

热化学方程式与普通化学方程式相比,在书写时除厂要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下问题:
1.注意△H的符号和单位 △H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应,△H为“-”;若为吸热反应,△H为“+”。△H的单位一般为kJ/moJ。
2.注意反应条件反衄热△H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多数△H是是25℃、101kPa下测定的,此条件下进行的反应可不注明温度和压强。
3.注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同,反应热△H不同。因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”,液体用:l“,固体用“s”,溶液用“aq”。
4.注意热化学方程式的化学计量数
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(2)热化学方程式中的反应热表示反应已完成时的热量变化,由于△H与反应完成的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,则△H也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。

沉淀溶解平衡:

1、定义:在一定条件下,当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。
例如:

2、沉淀溶解平衡的特征:
(1)逆:沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等:
(3)动:动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)定:达到平衡时,溶液中各离子的浓度保持不变,
(5)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
3、沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因
a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但不变。
b.温度:多数难溶电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时变大。
c.同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入含原体系中某离子的物质,平衡向沉淀生成的方向移动,但不变。
d.其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质,平衡向溶解的方向移动,不变。

沉淀溶解平衡的应用:

1.沉淀的生成
(1)意义:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法
a.调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使转变为沉淀而除去。
 
b.加沉淀剂法:如以等作沉淀剂,使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀,也是分离、除杂常用的方法。

说明:化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2.沉淀的溶解
(1)意义:在实际工作中,常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使平衡就会向沉淀溶解的方向移动,使沉淀溶解。
(2)方法
a.生成弱电解质:加入适当的物质,使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液,结合生成使的溶解平衡向右移动。
b.生成配合物:加入适当的物质,使其与沉淀反应生成配合物。
如:

c.氧化还原法:加入适当的物质,使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。


d.沉淀转化溶解法:本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解:
如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如
 
(2)沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中,用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子.


固体物质的溶解度:

绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大,可将物质进行如下分类:


氧化还原反应的计算:

(1)比较典型的计算有:求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂货还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。
(2)计算的依据是:氧化剂得电子数等于还原剂失电子数,列出守恒关系式求解。

氧化还原反应的基本规律:

1.守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且失电子总数等于得电子总数。或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价升高总数必等于降低总数。有关得失电子守恒(化合价守恒)的规律有如下应用:
(1)求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比,或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比。
(2)配平氧化还原反应方程式。
(3)进行有关氧化还原反应的计算:
2.强弱规律
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3.价态规律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。
4.转化规律
氧化还原反应中,以元素相邻价态之间的转化最容易;不同价态的同种元素之间发生反应,元素的化合价只靠近,不交叉;相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应。如
 
5.难易规律
越易失去电子的物质,失去后就越难得到电子;越易得到电子的物质,得到后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应,如向FeBr2溶液中通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为:


溶液pH的计算方法:

总体原则
(1)若溶液为酸性,先求C(H+),再求pH;
(2)若溶液为碱性,先求C(OH-),再由,最后求pH。
1.单一溶液pH的计算
(1)强酸溶液,如溶液,设溶质的物质的量浓度为
(2)强碱溶液,如溶液,设溶质的物质的量浓度为
2.两强酸混合后pH的计算
先求出混△后的再根据公式求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后,pH=3.3。
3.两强碱混合后pH的计算
先求出混台后的再通过求出混合后的c(H+),最后求pH。若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。如pH=9和pH=11的烧碱溶液等体积混合后, pH=10.7。
4.强酸与强碱混合后pH的计算
强酸与强碱混合的实质是中和反应即中和后溶液的pH有以下几种情况:
(1)若恰好中和,pH=7。
(2)若剩余酸,先求中和后的c(H+),再求pH。
(3)若剩余碱,先求中和后的c(OH-),再通过求出最后求pH.
注意:强酸与强碱等体积混合后溶液酸碱性的判断规律:
①若二者pH之和为14,则混合后的溶液呈中性, pH=7
②若二者pH之和大于14,则混合后的溶液呈碱性
③若二者pH之和小于14,则混合后的溶液呈酸性,
5.溶液稀释后求pH
(1)对于强酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大1 个单位;对于弱酸溶液,每稀释10倍体积,pH增大不足一个单位。无论稀释多少倍,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趋近于7。
(2)对于强碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小1 个单位;对于弱碱溶液,每稀释10倍体积,pH减小不足一个单位。无论稀释多少倍,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。
例如:pH=6的HCl溶液稀释100倍,溶液pH≈7 (不能大于7);
pH=8的NaOH溶液稀释100倍,溶液pH≈7(不能小于7):
pH=3的HCl溶液稀释100倍,溶液pH=5;
pH=10的NaOH溶液稀释100倍,溶液pH=8。
注意:弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范同。
例如:pH=3的溶液稀释100倍,稀释后
pH=10的溶液稀释100倍,稀释后8<
pH=3的酸溶液稀释100倍,稀释后
pH=10的碱溶液稀释100倍,稀释后


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