看这里,高考化学能提高十分——上篇
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/ 编辑 尹儿
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现在距离高考前时间也不多了,说到考前,做题目一定要仔细仔细再仔细(你能提高10分,信不信)。另外,由于知识点太多,小编仅简单介绍一下具有普适性的方法。
守恒定律
所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据,寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等;复分解反应中阴阳离子所带正负电荷总量相等;氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等;几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。
运用守恒法解题既可使繁乱的问题化难为易,又可使复杂的计算化繁为简,从而提高解题的速度,提高解题的准确度。中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况:
(1)电荷守恒
(2)得失电子守恒
(3)质量守恒
一、电荷守恒【理论阐释】
电解质溶液总是呈电中性,从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题。即:Σ(阳离子的物质的量×阳离子的价数) = Σ(阴离子的物质的量×阴离子的价数);或Σ(阳离子的物质的量浓度×阳离子的价数) = Σ(阴离子的物质的量浓度×阴离子的价数)。
例1、在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)
A.2、64、24 B.64、2、24
C.32、50、12 D.16、50、24
解析:【解析】先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl-、SO42-、物质的量,再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl-、SO42-物质的量。若与题干中的数值一致,即为选项。如题干中NH4+ 50 mol;K+:16+24×2=64(mol);Cl-:50+16=66(mol),SO42-:24mol。选项B,NH4+:2+24×2=50(mol),K+:64mol、Cl-:64+2=66(mol),SO42-:24mol,与题干相符,选项B正确。
答案:B
二、得失电子守恒【理论阐释】
氧化还原反应中(或系列化学反应中)氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。
例2、38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是
A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3 mol
C.2.2×10-3 mol D.2.0×10-3 mol
【解析】这是利用原子个数守恒进行计算的范例。根据参加反应的HNO3一部分生成Cu(NO3)2,另一部分变成NO2或NO。利用反应前后的N原子守恒,可以轻松求解。HNO3与Cu反应,一部分起酸的作用,即生成Cu(NO3)2用去硝酸=2n(Cu)= mol×2=1.2×10-3mol;另一部分HNO3起氧化作用,不管生成的22.4mL气体为何成分,都是HNO3的还原产物,且有HNO3~NO,HNO3~NO2,所以起氧化作用的HNO3为 mol =1×10-3mol,故共消耗HNO3 的物质的量为:1.2×10-3mol + 1×10-3mol = 2.2×10-3mol。以此得答案为C。
答案: C
三、质量守恒【理论阐释】
质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中(核反应除外),如反应前后物质的质量守恒,溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。若在复杂的变化过程中,能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题,不仅思路清晰,而且计算简便。
例3、(1)系列反应中某原子(或原子团)个数(或物质的量)不变。以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关联的某些物质的数量(或质量)。
如Na2CO3溶液中c(Na+)====2c(CO32-)+2(HCO3-)+2c(H2CO3)
(2)有关溶液的质子守恒
水电离出的c(H+)=c(OH-)。
① 强酸弱碱盐溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(被弱碱阳离子结合的OH-)。
② 强碱弱酸盐溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(被弱酸根结合的H+)。
如Na2CO3 溶液中c(OH-) == c(H+)+c(HCO3-)+2(H2CO3)。
注意原电池和电解池的区别
2原电池正负极的判断:
⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。电流方向:正极→负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极; 还原反应→正极。
⑷根据现象判断:电极溶解→负极; 电极重量增加或者有气泡生成→正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。
3电极反应式的书写:
负极:
⑴负极材料本身被氧化:
①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,
则为最简单的:M-ne-=Mn+ 如:Zn-2 e-=Zn2+
②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如铅蓄电池,Pb+SO42--2e-=PbSO4
⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH:
负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应, H2SO4电解质,如2H+ +2e-=H2 CuSO4电解质: Cu2++2e-= Cu
⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应
① 当电解液为中性或者碱性时,H2O比参加反应,且产物必为OH-,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH-
②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H2O, 4H++O2+4e-=2H2O
本期作者介绍
张登浩,华东理工大学硕士毕业,从事初、高中英语、化学家教5年,具有丰富的个人及机构教学经验,能带动学生兴趣,充分挖掘孩子的学习兴趣点,用利益引导的方式增长学习积极性。专注进行一对一的辅导,准确把握孩子的学习路径与障碍,通过老师与孩子无缝交流,达到精准靶向辅导的效果。结合上海考试动向,定期进行模拟考试,针对性提高孩子的弱科,通过试题定点解决孩子不懂的难点与考点。成绩提升快,考入名校多广受家长好评。
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