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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 离子方程式 热化学方程式 盖斯定律 原电池原理 电解池原理 结构简式 有机反应方程式 试题正文
  • 填空题
    已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径依次减小。在周期表中X与Y、Y与Z均位于同一周期的相邻位置：X的最外层电子数为次外层电子数的2倍；W分别能与X、Y、Z按一定原子数之比形成电子总数为
    10 的常见化合物。请判断X、Y、Z、W四种元素并回答下列问题（要求用确定后的元素符号及有关化学用语表示）：
    (1)(XY)2分子中所有原子最外层都满足8电子结构，请写出其结构式：_____________；(XY)2可与W2化合生成WXY，其水溶液是一种酸，某浓度该酸的钾盐(KXY)溶液能使酚酞试液显红色，请用离子方程式表示其原因：_____________________
    (2)已知乙炔在一定条件下可以三聚生成苯：3CHCH三聚氰胺也可以由氰胺（WXY分子中的W原子被氨基取代后可得氰胺）发生类似于乙炔的三聚反应而得到，三聚氰胺中无非极性键，含有三个氨基，请写出三聚氰胺的结构简式：__________________。
    (3)三聚氰胺遇强酸或强碱性水溶液发生水解，氨基逐步被羟基取代生成三聚氰酸。三聚氰胺由于含氮量高而被一些奶粉厂家非法掺入奶粉中以提高其产品的含氮量（俗称蛋白精），经研究表明三聚氰胺和三聚氰酸在肾细胞中结合沉积从而形成肾结石，堵塞肾小管，最终造成肾衰竭，严重则危及生命。试写出三聚氰胺与稀盐酸反应直接生成三聚氰酸的离子方程式：_________________________。
    (4)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，其中一种技术是将XZ2转化成有机物实现碳循环。如：
    2XZ2(g)+2W2Z(1)=X2W4(g)+3Z2(g) △H= +1411.0 kJ/mol
    2XZ2(g) +3W2Z(1)=X2W5ZW(1) +3Z2(g) △H= +1366.8 kJ/mol
    则由X2W4水化制X2W5ZW反应的热化学方程式为______________________
    (5)利用X2W5ZW 燃料电池设计如图所示的装置

    ①该装置中Cu极为________极；
    ②写出b极的电极反应式：_______________；
    ③当铜片的质量变化12.8 g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为___________L；甲、乙两装置中电解质溶液pH的变化为甲_________，乙_________ 。（填“变大”变 “小”或“不变”）
    本题信息：2011年辽宁省模拟题化学填空题难度极难 来源:于丽娜
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本试题 “已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径依次减小。在周期表中X与Y、Y与Z均位于同一周期的相邻位置：X的最外层电子数为次外层电子数的2倍；W分别能与X、Y、Z...” 主要考查您对

离子方程式

热化学方程式

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  • 离子方程式
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离子方程式：

用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。

离子方程式书写规则：

①写：写出化学反应方程式
②拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难容难电离的物质及气体等仍用化学式表示
③删：删去方程式两边不参加反应的离子
④查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等

离子方程式书写及正误的判断方法：

①判断反应是否在水溶液中进行
因为电解质在水溶液中可以电离为自由移动的离子，在这种条件下才能发生离子反应。
②判断反应能否发生。
如果反应不能发生，当然也就没有离子方程式可言。
③判断反应物、生成物是否正确。
④判断质量和电荷是否守恒。
离子方程式不仅要质量守恒，而且反应前后各离子所带电荷总数必须相等。
⑤判断氧化物、难溶物、气体、单质、难电离的弱酸、弱碱、水是否写成了分子形式，而易电离的物质是否写成离子形式。
⑥判断连接符号“=”和“”及状态符号“↑”和“↓”运用是否正确。
强电解质的电离、不可逆反应、双水解反应用“=”；弱电解质电离、可逆反应、水解反应用“”。复分解反应、水解反应生成的难溶物用“↓”，气体用“↑”；单水解反应生成的难溶物不用“↓”，气体不用“↑”。
⑦判断微溶物的处理是否正确。
微溶物做反应物时，一般用离子形式，做生成物时一般用分子式。
⑧判断反应物的滴加顺序与方程式中生成物是否一致。
如：把碳酸钠溶液滴加到盐酸溶液中，和把盐酸滴加到碳酸钠溶液中反应产物是不同的。
⑨判断反应物的相对量与产物是否一致。
有些反应因反应物的量不同会生成不同的产物。如：CO2、SO2、H2S等气体与碱溶液反应时，若气体少量，则生成正盐；若气体过量，则生成酸式盐。
⑩判断电解质在写成离子形式时阴阳离子个数比是否合理。
如Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反应的离子方程式往往错误写成： ，正确为：




书写与量有关的离子方程式：
基本方法是：把物质的量少的物质的系数定为1，其他物质按最大量消耗。

1.因滴加顺序不同造成连续反应

  • HCl与Na2CO3

向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO32-+H+==HCO3- （2）HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO32-+H+==HCO3-

  • HCl与NaAlO2 

向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO32-+H+==HCO3- （2）HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO32-+H+==HCO3-  

  • AlCl3与NaOH 

向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量，其离子反应分步写 （1）Al3++3OH-==Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
若向NaOH溶液中加入少量AlCl3溶液，其离子反应一步完成 Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
若向足量Al2(SO4)3溶液中加入少量的NaOH溶液，其离子方程式为： Al3++3OH-==Al(OH)3↓

  • AgNO3与NH3·H2O

 向AgNO3溶液中滴入稀NH3·H2O至过量，其离子反应分步写（1） Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+    (2)AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+2H2O
 若向NH3·H2O溶液中加入少量AgNO3，其离子反应一步完成 Ag++3NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+NH4++2H2O 
 若向足量AgNO3溶液中滴入少量NH3·H2O，其离子方程式为：Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+

  • CO2与NaOH

向NaOH溶液中通人CO2气体至过量，其离子反应分步写 （1）2OH-+CO2==CO32-+H2O 　(2)CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO2气体，其离子方程式为： 2OH-+CO2==CO32-+H2O
若向NaOH溶液中通人过量CO2气体，其离子反应一步完成 OH-+CO2==HCO3-

2.过量型：

向足量的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴入NaOH溶液          OH-+Ca2++HCO3-==H2O+CaCO3↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液        Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
Fe与HNO3 ：铁过量时：Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
                       铁不足时：3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

3.定量型：

因还原性I->Fe2+>Br-,所以在FeI2或者FeBr2中通入一定量的Cl2，发生不同的离子反应，依次为：
（1）2I-+Cl2==2Cl-+I2（2）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-（3）2Br-+Cl2==2Cl-+Br2

4.目标型

向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全         Al3++SO42-+Ba2++4OH-==AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至铝离子刚好沉淀完全                Al3+SO42-+Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓


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。

盖斯定律的内容：

不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。

盖斯定律的意义：

利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热。例如：的△H无法直接测得，可以结合下面两个反应的△H，利用盖斯定律进行计算。

根据盖斯定律，就可以计算出所给反应的△H。分析上述两个反应的关系，即知


盖斯定律在反应热大小比较中的应用:

1．同一反应生成物状态不同时

若按以下思路分析：

2．同一反应物状态不同时

3．两个有联系的不同反应相比

并且据此可写出下面的热化学方程式：

原电池：

1.定义：将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理：
以铜-锌原电池为例
（1）装置图：

（2）原理图：

3.实质：化学能转化为电能。
4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应：
负极：失去电子；氧化反应；流出电子
正极：得到电子；氧化反应；流入电子
6.原电池正负极判断的方法：
①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。
⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。 

原电池中的电荷流动:

在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。


电解池：

(1)电解：使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置：电解池(电解槽)
(3)特点：将电能转化为化学能。
形成条件：①与电源相连的两个电极，②电解质溶液或熔融电解质，③形成闭合回路
(4)阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F- 阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2（消耗H+），阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；
②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H2，阳极上有O2，且（相当于电解水），则有三种情况：
a如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；
b如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；
c如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
(6)电解反应类型：从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：
①H2O型：实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
⑤电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M-ne-=Mn+，镀件作阴极，阴极反应是：Mn++ne-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）

原电池、电解池、电镀池的比较:



结构简式：

结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)，如CH3-CH3，CH2=CH2
有机反应方程式书写注意事项：

(1)有机反应方程式中有机物写结构简式。
在书写有机物结构简式时，注意：碳只能形成四个共价键，不能少写或多写氢。
例新戊烷(CH3)4C，不能写成(CH2)4C或(CH3)4CH2。
(2)一些基团的连接方式要即正确又合乎习惯，不产生歧义。
例醛基-CHO，不能写成CHO-也不能写成-COH（写成此种形式，可能会误认为碳原子和氧原子之间是单键）。另外常见官能团-C6H5、-OH、-NO、-NH2、-COOH等不能写成C6H5-、OH-、NO2-、NH2-、COOH-等，尤其注意官能团写在物质左侧的。
(3)注意有机反应的条件，反应物和产物中间用“→”连接。

有机反应方程式举例：

一、烷烃、烯烃、炔烃
1. 甲烷的实验室制法C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
2. 甲烷燃烧CH4+2O2CO2+2H2O
3. 甲烷与氯气CH4+Cl2CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
4. 甲烷隔绝空气时高温分解CH4C+2H2
5. 丁烷的裂解（两个方程式）C4H10CH4+C3H6
C4H10C2H4+C2H6
6. 乙烯的实验室制法CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
7. 乙烯燃烧C2H4+3O22CO2+2H2O
8. 乙烯使溴水褪色CH2=CH2+Br2→CH2Br─CH2Br
9. 乙烯与水在催化剂下反应CH2=CH2+H2OC2H5OH
12. 乙烯的加聚
13. 乙烯与丙烯1：1加聚

14. 异戊二烯聚合
15. 苯乙烯与异戊二烯1：1加聚

16. 乙炔的实验室制法CaC2+2H2O→CHCH↑+Ca(OH)2
17. 乙炔与足量氢气反应CHCH+2H2CH3-CH3
18. 乙炔的聚合
19. 由乙炔制备聚氯乙烯CHCH+HClCH2=CHCl


 二、苯及其同系物
20. 苯燃烧2C6H6+15O212CO2+6H2O
21. 苯与液溴反应
22. 甲苯的硝化反应
23. 苯与氢气反应
25. 甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应


三、卤代烃的性质
26. 溴乙烷的消去反应CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
27. 溴乙烷的水解反应CH3-CH2-Br+NaOHCH3-CH2-OH+NaBr
28. 氯苯与氢氧化钠水溶液反应

四、醇的性质
29. 乙醇燃烧C2H5OH+3O22CO2+3H2O
30. 乙醇与钠反应2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑
31. 乙醇的催化氧化2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O
32. 乙醇与浓硫酸反应（两个方程式）CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
2CH3CH2OHCH3─CH2─O─CH2─CH3+H2O
33. 乙醇与乙酸反应C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
34. 乙二醇与钠反应
35. 甘油与硝酸反应

五、酚的性质
36. 苯酚与钠反应
37. 苯酚与氢氧化钠反应
38. 苯酚与浓溴水反应
39. 苯酚钠与二氧化碳反应
40. 苯酚与甲醛缩聚


发现相似题
与“已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子半径依次减小。在周期表...”考查相似的试题有：