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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 氧化还原反应的配平 过氧化钠 复合材料 试题正文
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    2010年10月1日，我国利用“长三丙”火箭成功发射“嫦娥二号”探月卫星。
    （1）火箭升高时，由于与大气层的剧烈摩擦产生高温。为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一层特殊的涂料，该涂料的性质最可能是____________。
    A．在高温下不融化 B．在高温下可分解气化 C．在常温下就分解气化 D．该涂料不可能发生分解
    （2）火箭常用N2O4和N2H4作为燃料，请配平其反应的方程式：
    _______N2O4+_______N2H4=_______N2+_______H2O
    （3）不久我国准备发射探月飞船，为了向宇航员提供氧气，飞船上有专门的供氧装置。现提供有供氧剂
    Na2O2与KO2。
    ①写出KO2与CO2反应的化学方程式____________________________。
    ②你认为最佳的供氧剂是_________，理由是_____________________。
    本题信息：2011年河南省模拟题化学填空题难度一般 来源:于丽娜
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本试题 “2010年10月1日，我国利用“长三丙”火箭成功发射“嫦娥二号”探月卫星。（1）火箭升高时，由于与大气层的剧烈摩擦产生高温。为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂...” 主要考查您对

氧化还原反应的配平

过氧化钠

复合材料

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  • 氧化还原反应的配平
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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。

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：

  1. 一般方法：从左向右配。
  2. 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。



过氧化钠(Na2O2)的基本性质：

淡黄色固体，较稳定，可用作供氧剂、漂白剂
(1)与水反应：2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(2)与CO2反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+ O2
(3)与HCl反应：2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+ O2↑


过氧化钠的特性及计算：

1．过氧化钠的强氧化性


2．Na2O2与CO2、H2O(g)反应的重要关系
(1)气体体积差的关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　气体体积差 ① 
                   2                                1         ΔV＝1
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2　气体体积差 ② 
                  2                                 1        ΔV＝1
由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2,即为生成氧气的量。
(2)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。
(3)电子转移关系
当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2就转移2mol电子。
(4)固体质量变化关系
①足量过氧化钠与水、CO2反应的计算

所以，有ag通式符合(CO)m(H2)n(m＝0,1,2,3…，n＝0,1,2,3…)的物质(包括纯净物和混合物)在氧气中燃烧，将其通过足量过氧化钠，反应完毕后，固体增重ag。


氧化钠与过氧化钠的比较：

物质 氧化钠 过氧化钠
色态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物

过氧化物（不属于碱性氧化物）

化学键类型 仅含离子键 离子键和非极性键
电子式
生成条件 常温 点燃或加热
氧的化合价 -2 -1
阴阳离子个数比 1：2 1：2
稳定性 不稳定 稳定
转化关系 2Na2O+O2=2Na2O2
用途 用于制取少量过氧化钠 供氧剂、漂白剂、氧化剂
与水反应方程式 2Na2O+2H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=NaCO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
与HCl反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
保存 隔绝空气、密封保存 隔绝空气、远离易燃物、密封保存

特别提醒：

(1)用脱脂棉包裹住过氧化钠，滴加少量水时脱脂棉可以燃烧，不仅可以说明Na2O2与H2O反应生成O2，还可以说明该反应放热。
(2)Na2O2与H2O反应时H2O既不是氧化剂也不是还原剂。

方法技巧：Na2O与Na2O2的结构与性质

(1)Na2O中只含离子键，Na2O2中既含离子键，又含非极性键。
(2)等物质的量的Na2O与Na2O2分别于等量且足量的H2O反应，所得溶液的成分浓度相同


复合材料：

是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。


形形色色的复合材料：

(1)生产、生活中常用的复合材料

复合材料 玻璃钢 碳纤维增强复合材料
组成 基体 合成树脂 合成树脂
增强体 玻璃纤维 碳纤维
特性 密度小，质量轻，耐水，耐磨，耐撞，耐腐蚀，良好的绝缘性和机械加工性能 韧性好、强度高、质量轻
合成方法 把玻璃纤维制成纱或织物或切成短纤维加到合成树脂中形成的 合成树脂中加入碳纤维而形成
用途 大量用于制造游乐车、水上滑梯、运输罐、电话亭、餐桌椅、地下废水管道等 高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、滑雪板和冲浪板等体育用品
(2)航空、航天领域中常用的复合材料
材料名称 基体 增强体 主要优点 主要用途
碳纤维增强金属基复合材料 金属 碳纤维 耐高温，强度高，导电、导热性好，不吸湿，不易老化等 飞机、火箭的机冀和机身，导弹的壳体、尾翼
隔热陶瓷瓦(纤维增强陶瓷) 陶瓷 碳纤维 耐高温、有韧性 航天飞机机身

无机非金属材料、金属材料、复合材料的比较：

无机非金属材料、金属材料、复合材料是三种类型的材料，各自具有其独特的性能。

无机非金属材料 金属材料 复合材料
制法 传统无机非金属材料是
以含硅物质为原料经高
温烧制而成的		 (1)纯金属材料可由金属单质经
过形状改变或表面处理而成的
(2)合金是由两种或两种以上的
金属(或金属跟非金属)熔合而成的		 将两种或两种以上性质不
同的材料经特殊加工而制
成的材料，由基体和增强体组成
性能 (1)传统无机非金属材料大多
具有稳定性强、硬度大、熔点
高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀
等特点，但质脆，抗冲击性差
(2)新型无机非金属材料能承受
高温，高强度；具有电学特性、
光学特性、生物功能等特性		 (1)纯金属具有良好的可塑性，较好的导电性和导热性，抗腐蚀性能差
(2)合金具有良好的物理、化学或机械性能，在许多方面优于其成分金属		 既保持了原材料的特点，又使各组分之间协同作用，其性质优于原材料。不同原材料常表现出不同的性能
实例 (1)传统无机非金属材料主要有玻璃、水泥、陶瓷等
(2)新型无机非金属材料包括光导纤维、高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等		 (1)金、银、铜、钛等
(2)铝合金、钢铁、不锈钢等		 玻璃钢、碳纤维增强复合材料、纤维增强陶瓷等

复合材料的组成：

复合材料的分类：

（1）
（2）


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