高中化学奥赛培训教程资料.pdf

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1、高中化学奥赛培训教程资料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：A.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2 t+2H2OB.16HCl+2KMnO4=2KCH-2MnCl2+5C121+8H2OCuCl2C.4HC1+O,=2C 121 +2H0-450 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：KMn04Mn0202o2、配平氧化还原方程式：P4O+C12FY=POC13+P2C15解析：本题中口0 中的P 元素对应有两种产物，故设R

2、 O 的化学计量数为“1”。用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。令 P4O+aC12=bPOC13+cP2c&由原子守恒得：4=b+2c,卜=2 1/4,-b=,解得，b=1,2 a =3 b +5 c,c=3/2代入整理得：4P4O+21C12=4POC15+6P2C153、配平下列方程式：Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+NO2+CO2+H2O解析：复杂物质Fe3c按常规化合价分析无法确定F e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。3 F e3（0 f+3）C 0 f+4升9共升1 3 x 1升4N +5 f+4 降1

3、x 1 3再用观察法，不难确定各物质的化学计量数为：1、22、3、13、1、1 1,故为Fe3c+22HNCh=3Fe(NO3)3+13NO2 f+CO2 t+11H2O4、配平 NkNChFYuNz+HNCh+HzO解析：NH4NO3中 N 的平均化合价为+1价，则元素化合价升降关系为：2N 2(+1-0)降 2X1N+一+5 升 4X1用观察法调整确定各物质的化学计量数，故：5NH4NO3=4N2 f+9H2O+2HNO3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。NH；f N 2，NO?f N 2,决不会出现化合价交叉现象，即不会出现N H：T N O J 的情况。5、

4、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,贝 i j 3 x+4 X(2)=0田故 x =+-83Q所以F e O4中 F e的氧化数为+-。3注：氧化数可以为分数。6、用离子一电子法配平下列方程：K M n O4+F eS O4+H2S O 4F Y=M nS O4+F e2(S O4)3+K2S O4+H2O解析：写出反应的离子表达式：M nO +F e2+H+F Y=M n2+F e3+H20分别写出氧化和还原半反应：F e2+-e Fe3+X 5Mn O+8 H*+5 e-M n2+4 H2O X 1根据反应过程中得失电子相等原则，配平氧化剂和还原

5、剂系数：M n O；+5 F e2+8 H+=M n2+5 F e3+4 H2OH 2 s o4 作介质时，化学方程式可写为：2 K M nO 4+1 0 F eS O 4 +8 H 2 S O 4=K2S O 4+2 M nS O 4+5 F e2(S O 4)3+8 H2O注：离子一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：声C d 2 7 c d=-0.4 0 2 6 V H+/H2=0E 一代数值较小的电极应作原电池的负极，E 一代数值较大的电极为正极，因此电池的符号可表示

6、为:(-)C d lC d2+(lmo l/L)/H+(l m o l/L)I H2(P t)(+)声=侪-=0-(-0.4 0 2 6)=+0.4 0 2 6 VG=-n F 声=-2 X 9 6 5 0 0 X 0.4 0 2 6=-7 7 7 0 1.8 J/m o l2第二节禽子反应和禽子方程式1、在 pH=l的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是()A.Al3 A g c rB.Mg2 鼠嵋、J c rC.Ba2 K CH3coeT、Fe3+D.Zn2 N a 5KD.f解析：A 组由于Ag+C=AgCl I 而不能共存；C 组因生成弱电解质(H+CH3coeT=CH3coOH)而不

7、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Ba?+离子，如将甲、乙废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中不可能含有的离子是()A.Ci?+和 SO：-B.C+和 ClC.K+和 SO；-D.Ag+和 NO解析：沉 淀 Ba?+必须用S O f,而 在 A、C 两选项中均含有S O,但 C 项 中 K*无毒性，A 项 中 Cu2+可与甲废液中OH一反应生成Cu(0H)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

8、显降低。若仅考虑将Ba?+沉淀为BaSOa，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 NH4Hs。4在溶液中反应：Ba2+2OH+NH：+H+SO：-=BaSC)4 I+NH3 H2O+H2OB.氢氧化铁与足量的氢浸酸溶液反应：Fe(OH)3+3H+=Fe2+3H2 +H20C.足量的CO?通入饱和碳酸钠溶液中：C02+CO5-+H2O=2HCO3D.向碳酸氢钠溶液 I滴加少量澄清石灰水：Ca2+2HCO3+2OH=CaCO3 +COj+2H2O解析：对于A：HSO：在水溶液中进一步电离成H+和 S O f,且 Ba(0H)2与 NH4HSO4等物质的量反应

9、,3故N H J与F T分别与O b F反应，故A正确。对于B,氢溟酸是强酸，F e(O H)3为难溶物，故也正确。对于C,由于N a H C C 3溶解度小于N a 2 c o 3,且N a 2 c O 3为饱和溶液，故析出的是N a H C C h晶体，故C错误。对于D,C a(0 H)2少量，故溶液中还有Cog存在，若C a(0 H)2过量，则不能有C O：存在。故D正确。本题答案为C o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C O还 是O F F?仔细分析可发现，加入的石灰水是少量，(O H )(H C O Q,因

10、此O I F与H C O 3的反应将全部消耗，故D选项不符合题意。4、下列反应的离子方程式书写正确的是()A.向氢氧化钠溶液中通入少量C O 2：O H +C O2=H C O 3B.用氨水吸收少量 S O2：2N H3-H2O+S O2=2N H 4 +S 0 3-+H20C.向硝酸铝溶液中加入过量氨水：A 1J+4 N H,H20=A I O2+4 N H 4 +2H.0D.向 F e 2(S C)4)3 的酸性溶液中通入足量 H 2S：F e3+H2S=F e2+S I +2H+解析：A选项因为C O?量少，只能生成C O：,错误；C选项中生成的A l(0 H)3沉淀不与弱碱氨水反应生成

11、A10错误；D选项中的离子方程式电荷不守恒，故B选项正确。注：要掌握离子方程式的书写规则，且电荷守恒原理是判断离子方程式的一条重要原理，务必熟悉其应用。5、(1)向N a H S Oa溶液中逐滴加入B a(OH”溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：_ O(2)在 以 上 中 性 溶 液 中 继 续 滴 加B a(OH)2溶 液，请 写 出 此 步 反 应 的 离 子 方 程 式：_ O解析：因N a H S C h是二元强酸的酸式盐，可以理解成全部电离。当反应后溶液是中性时其反应式为2N a H S O4+B a(OH)2=B a S O4 I +N a2S O4+2H2O,离子方程式是

12、2H+S 0 7+B a 2+2OH -=B a S C U I +2H2OO此时中性溶液中只有N a 2s o4溶液，加入B a(0 H)2的离子方程式应为：B a2+S O =B a S O4 I 注：酸式盐与碱的反应，情况比较复杂。因为由加入碱的量不同，其产物有所不同，所以建议先写成化学式方程式再改写成离子方程式。6、某待测液中可能含有F e?+、F e t A g A l3 B a2+,C a2 N H；等离子，进行了下述实验(加入的酸、碱、氨水、溪水都过量)：4不溶于稀 HNO,溶液A待测液溶液B根据实验结果:(1)判定待测液中有无B a?+、C a 2+离子，并写出理由。(2)写出

13、沉淀D的化学式：.(3)写出从溶液D生成沉淀E离子反应方程式：解析：浪水能将F e 2+氧化成F e3+,因而无论原待测液含F e2 F e 中的一种或二种，最终沉淀D均为F e(OH)3，而沉淀E则一定为A l(0 H)3，沉淀C中有F e(OH)3、A l(0 H)3两种沉淀。在此F e、A产与强、弱碱反应的相似性和差异性得到了很好的体现。答案为：(1)至少含B a?+、C a 2+中一种，因 为C a S O,微溶，B a S Q j难溶;(2)F e(OH)3(3)2A 1 O2+CO2+3H2O=2A 1(OH)3 I +C0=第三节化学反应中的能量变化1、由N 2和H z合 成1

14、mo l NE时可放出4 6.2k J的热量，从手册上查出N三N键的键能是9 4 8.9 k J/m ol,H-H键的键能是4 3 6.k J/m ol,试N H键的键能是多少？解析：该反应热化学方程式为：N2(g)+3 H2(g)2 N H3(g);Z W=-4 6.2k J/m ol,这说明形成6个N-H键放出的热量，比破坏一个N三N键和三个H-H键吸收的能量多9 2.4 k J。根据已知的N三N键、HH键的键能数据和能量守恒原理，就可算出NH键的键能。5设 NH键的键能为X,应有如下关系:6 X-(9 4 8.9+4 3 6.0 X 3)=4 6 2 X2X=3 9 1.5（kJ/m o

15、 l）注：本题利用键能计算反应热的大小，要求掌握Q=E 破物一EE反 应 物 计算关系式。2、强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示：E r（溶液）+0 H （溶液）=氏0 （溶液）+5 5.9 kJ已知：C H 3 c o O H+N a O H=C H 3 c o O N a+H z O+Q ikJ1/2 H 2 so 式浓）+N a O H=l/2 N a 2 SC）4+H 2 O+Q 2 kJH N O3+N a O H=N a N O3+H20+2。3C.。2。3。1 D.。2=。3。1解析：酸在水中电离成I T 和酸根是一个吸热过程，所以，酸越弱，二一一、电离热就越T 、z大；反之

16、越小。因此，C H 3 c o O H 的电离热最大；按 理 H 2 so 4（第一级）N 与 H N O?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，H N C 3 有一个分子内氢键（如图），所以它比H 2 s。4 （第一级）酸性要弱，在电离成N 0,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2 7 3 K 时，N2（g）+3 H2（g）2 N H3（g）+2（2 0）,在相同温度条件下，向一密闭容器中通入1

17、m o lN 2 和 3 m o i比，达到平衡时.，放出能量为。”向另一体积相同的密闭容器中通入0.5 m o lN 2 和 1.5 m o lH 2,达到平衡时，放出能量为。2。则 Q 和。2 应满足的关系是（）A.Q2Q仍。1/2解析：热化学反应方程式中。是 指1 m o l用 和3 m o l 比 完全反应，生成2 m o i N%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 m o l NH3,比2 m o i N H 3少，所以。2。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N H.3的得率相应要比I n io lN z和3 m o

18、 i出 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。4、反应SO 2（g）+O 2（g）V 25 S O 3在恒温下的密闭容器中进行，SO 3的产率为。；而在绝热密闭的同一容器中反应，S Q：的产率为6 则a与6的正确关系为（）A.a b B.a=b C.a 2（g）+；O 2（g）V 25 S C 3（g）是一个放热反应，能散去一部分热量将有利于正向反应；若能把产生的热积聚起来，将会使绝热容器中反应体系的温度升高，将不利于正向反应而有利于平衡逆向移动

19、；若反应体系的温度升高到一定温度（约6 3 0 以上），将会使催化剂的活性降低，甚至消失。由此可见，在恒温体系的产率多，绝热体系的产率低，因此，应 选A。5、根据盖斯定律和下列数据，计算反应的5 值：c（石墨）+g c）2（g）=co（g）+0 C（石墨）+O 2（g）=C O 2（g）+3 9 3.5 k J CO（g）+1 o2（g）=CO2（g）+283kJ 解析：将C （石墨）作为起始状态、C O X g）作为最终状态，则 由C （石墨）生 成C O K g）有下列两种途径：由盖斯定律：。2=。|+。3故=+所以 Q|=3 9 3.5 k J 2 8 3 k J=1 1 0.5 k J

20、即反应的反应热为1 1 0.5 K j。6、由生成焰数据计算氨的氧化反应的A/为8,并指出此反应是吸热还是放热反应?解析：查出各物质的标准生成焰A/7后9 8的值，代入 可8=Z(A“r)产物反应物即叽该 反 应 方 程 式 为：4 N H3(g)+5 O2(g)=4 N O(g)+6 H2O(g),查 出 各 物 质 的A598的 值：AWNH)(g)=-46.19kJ/mol,A/7txNo)(g)=+90.37kJ/mol,A/20)(o)=-241.83kJ/mol则AH嬴产物一 2(凶厂)反应物=4x 90.37+6x(-241.83)-4 x(-46.19)+5 x(0.00)=-

21、904.74kJ/molAW方8 。表明氨的氧化反应是放热反应。7、已知2丁烯有顺、反两种异构体，前者能量比后者高(A G-),在某反应条件下它们处于平衡，其平衡常数K如下:s C H3/c=c/、CH3 H /c=c/v顺匐丁烯反 寸 烯=反西式=3.2。8自由能差A G-和平衡常数K 有如下关系：G =-RTnK=-2.303P71gK式中 R=8.31J m or K T=298K。（1）求该平衡时，顺、反式的摩尔分数（物质的量分数）。（2）求顺、反式的自由能差（请以kJ/mol标）。（答案均取3 位有效数字）解析：利用平衡常数可求得平衡时顺，反一2一丁烯的物质的量之比，从而求得两者的物

22、质的量分数。（1）设平衡时顺反式分别为（L X）mol和 X mol）则有：K=-=3.20 X=0.7621-X所以，顺一2丁烯的物质的量分数为 0762=02381 X+X 1反一 2一丁烯的物质的量分数为：10.238=0.762（2）根据题意，自由能差A G-与平衡常数有定量关系：A G-=-2.308X8.31 X298Xlg3.20=2 880（J/mol）即一 2.88kJ/mol故答案:（1）顺 式:0.238,反 式:0.762.（2）AG-=-2.88kJ/moL注：求算AG一时，切不可丢掉“负号”，在进行有关焰（H）、嫡（S）、自由能（G）等的计算中，A H,/S、A G

23、 均为生成物与反应物的相关物理量之差。题目中已指出“2一丁烯有顺，反两种异构体，前者的能量比后者高”，由此也可确定顺反式2-丁烯的自由能差应为负值。8、求反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）在标准状态下自发进行的最低温度。解析：欲使反应自发进行，必须一，故7 一时反应自发进行，从而求得自发进行时的S 最低温度。CaCO3(g)=CaO(s)+CO2(g);AH2=179.0kJ/mol9AG8=130.8kJ/molG298=298 7A298_ A/亚一 AG嬴 _ 179.0kJ/mol-130.8kJ/molZACJOQO=-=-=-2儿 T 298K=0.161kJ/mol

24、 K”A H-欲使反应自发进行，必 须TAS-AH一，故7 生 时反应自发进行。AS-J 7 9 k J/m。一3 8KAS-0.161kJ/mol故 反 应 自 发进行的最低温度是1111.8Ko第四节综合解题1、PbCO3（存在于白铅矿中）和ZnO（白锌）常用来做白色涂料。H2s可将这些化合物变成相应的硫化 物。(1)写出反应方程式。根据热力学讨论，若 空 气 中H2S的 浓 度 为0.007mg m：使用这些涂料是否妥当？(3)表明哪种涂料不合适？(4)对 于 生 成PbS的情况，为使白色恢复，用H2O2处 理 使 生 成PbSCU。根据热力学原理，简单地暴露于空气能否达到同样的效果？2

25、5、1 atm下空气的平均组成（按体积百分数）为：以：77.90 O2:20.70 CO2:0.026 H2:0.40 其他气体：1.03各 物 质 的AG厂（kJ/mol）是:PbCO3(s)：-626.0H2s(g)：-33.0PbS(s)：-92.6ZnO(s)：-318.0ZnS(s)：-184.8CO2(g):-394.2H2O(g)：-228.5PbSO4(s)：-811.010解析:(1)Pb C 0 3(s)+H 2 s(g)=Pb S I (s)+H2O(g)+C O2(g)Z n O(s)+H 2 s(g)=Z n S(s)+H2O(g)(2)反应的A G J:A G=A

26、G f c o乂g)+A(f,H2o(g)+A G f,p b s(s)一 届 2 s 一 AGf.Pb C O,(s)=(-3 9 4.2)+(-2 2 8.5)+(-9 2.6)-(-3 3.0)-(-6 2 6.0)=-5 6.3(k J m o l-1)AGr=G-+R T l n (C 2)P(H 2。)P(H2S)0.0 0 7 m g -m-3 H 2 s所占的体枳比为：0.0 0 7 2 9 8 0.0 0 7-x 0.0 2 2 4 x =-1 0 0 0 M(H2S)2 7 3 1 0 0 0 x 3 4.0 89 O QX 0.0 2 2 4 X =5.0*1 0-92

27、7 3所以 p(H 2 S)=5.0 X 1 0 9a t m则 A G|=-5 6.3 x l 0 0 0 +8.3 1 4 x 2 9 8 1 n0.0 2 6 x 0.4 05.0 x l 0-9x 1 0 0 x 1 0 0=-4.31X104(J m o r )=-4 1.3(K J m o r )0所以Pb C C h白涂料会发黑，即不妥当。同理，反应的A G 7=-6 2.3 k J m o L,A G厂=-2 8.6 k J m o l 0,所以也能发生反应，但Z n S还是白色的，所以不受影响。(3)Pb C C)3涂料不合适。(4)Pb S(s)+2 O2(g)=Pb S

28、O4(s)AG-=A G欣s o,一 AGb S(s)=-8 1 1.0-(-9 2.6)=-7 1 8.4(K J m o l-1)G =AG-+R TI n =-7 1 8.4 +必 心X2 l n 0.2 0 7 0-2=-7 1 8.5 k J m o l_ 1 c.c-2D y -%=c-8%-H-0H-H=2C-H+D c-c-0c=c-%H=2 x 378.90+277.16-472.69-436.18=126.09(kJ mol-1).2=4DUH+c=c+20cLei.4C-H 一 条-c _ 2DC.CI=DC=H+0ci-ci-Dc-c 2%-ci=472.69+121.

29、02-227.16-2x293.08=-269.61(kJ mol-1)%=c,h+。0=0 _ C-O _ DO-H=378.90+-x 247.38-322.80-431.242=-251.45(kJ mol-1)所以反应是放热反应，反应与反应都是吸热反应。(2)反应的/7 纭=1,所以是嫡增大的反应。反应的1,所以是嫡减小的反应。反应的1,所以是燧减小的反应。12(3)对反应，因0 4=1,所以压力增大，有利于反应逆向移动。对反应，因/人=-1,所以压力增大，有利于反应正向移动。对反应，因 产一 1,所以压力增大，有利于反应正向移动。3、多硫化钠Na2sx(x 2 2)在结构上与Na2O

30、2,FeS2 CaC2等有相似之处。Na2sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而 NaClO被还原为N aC L 反应中Na2s，与 N aQ O 的物质的量之比为1 ：1 6,则 x的 值 是()A.5 B.4 C.3 D.2解析：C1CT变成C，需得到2 e,则CIO+H2O+2e=C1+2OH而 需 失 去(x-2)X 6e-+2 X 7 e-=+2)e 这个结果可这们理解，S：中 2 个 S 的化合价为一 1价,由T 价变成S O f 的+6 价需失去7 e,则另外。-2)个 S 的化合价为0 价，由 0 价变成SO：-的+6 价需失去 侥一，因此 1 个 S 共需失去(

31、6 x+2)e,反应式为：S+8xO H -(6x+2)e-=xSO；-+4xH2O由这两个电极反应式及1 ：1 6,可得到以下关系式：2：(6x+2)=l：16 得 x=5所以，本题答案为A。4、反应NO+Ch+NOz+HzOfHNOs(未配平)是一个有多组计量数(即系数)的化学方程式，当氧气 有 1/3被 NO还原时，参加反应的各物质计量数之比为()A.4,9、24、14、28 B.I、1、1、1、2C.8、9、12、10、20 D.任意比均可解析：由于题中氧化还原是有条件的，就必须按条件特殊处理，不能按常规配平。常规配平：13-2x2=4NO+OI+NOJ+HJO-2HNO31-即为B,

32、但不符合题意。题意要求有1/3的氧气被NO还原，应按此配平，具体如下：（W Noaa（）（W Nthaao-2x2x3=-12,-2x2x6=-24I I4NO+9OJ+24NO2+14H。-28HNOI_|_+1x24=24|+3x4=12所以应选A。5、次磷酸（H3Po2）是一种强还原剂，将它加入CuSCU水溶液，加热到4050,析出一种红棕色的难溶物A。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿（ZnS）,组成稳定，A的主要化学性质如下：温度超过60,分解成金属铜和一种气体；在氯气中着火；与盐酸反应放出气体。（1）写出A的化学式。（2）写

33、出A的生成反应方程式。（3）写出A与C L反应的化学方程式。（4）写出A与盐酸反应的化学方程式。解析：由题意得知反应为：H3PCh+CuSO4fH3PO4+A（未配平）。还原剂H 3 P中P（+1价）被氧化成P（+5价），而S的价态没变，那么氧化剂只可能是Cu2+,但只可能被还原为Cu+说明A中没有C u+,因为A在温度超过60时会分解成C u和一种气体，反过来也说明A中还有一种非金属原子，且分解时生成气体；而在反应体系中非金属元素只有0、S、P、H四种，0、P和S都不可Cu2O.Cu3P和Cu2S都已不像ZnS那样由不同元素组成的双原子化合物（习惯上称这样的化合物为二元化合物），唯一可能的是

34、C u H,它属于二元化合物，且分解后生成Cu和H?,可以在氯气中燃烧生成氯化铜和氯化氢，与盐酸生成H2。所以A是CuH。14具体解答如下：(1)CuH(2)4CUS04-3 H3P02+6H2O 4CUH I+3H3PO4+4H2SO4(3)2CUH+3C12=2CUC12+2HC1(4)CUH+HC1=CUCI+H2 t 或 CUH+2HC1=HCUC12+H2 t 或 CuH+3HC1=H2CUC13+H2 t 若盐酸浓度不够，Cu会发生歧化反应；若在较浓的盐酸中，C厂是配位体，可形成酸配位酸|6、长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但 是 自 1971年斯图尔杰和阿佩里曼(美)成功地合成

35、了次氟酸后，这种论点被强烈地动摇了。他们是在0以下将氟化物从细冰末的上面通过，得到了毫克量的次氟酸。(I)写出次氟酸的结构式并指出各元素的氧化数。写出斯图杰尔和阿佩里曼方法制备该酸的反应方程式。(2)下面给出了几个分子和基团化学键的键能：H202F2OHOFHFE(kJ mol-1)432494155424220566试计算次氟酸的生成热(即从单质生成Imol该酸反应的热效应)。(3)为什么次氟酸不稳定？试预测它分解的可能途径，求出次氟酸分解的热效应值。(4)次氟酸刹那间能被热水所分解，此时得到的溶液既表现有氧化性(对于碘化钠)，又表现有还原性(对于高镒酸盐)，试推断次氟酸在水解时能生成什么产

36、物？写出全部反应的方程式。解析：(1)氟与冰反应，生成H O F,当 ImolF?与 Imol水作用时，除生成Imol HOF外，还 剩 1 mol氟原子和Im ol氢原子，因此还有另一产物为H F,所以反应方程式为F2+H2OHF+HOF,HOF为共价化合物，只有两个未成对电子，故氧原子应位于氢原子和氟原子的中间，分别与氢原子和氟原子各形成一个共价键，故其结构式为HOF。它的结构与HO。酸相似，其中氟的氧化数是否与次氯酸中C1的氧化数一样，显+1 价呢？因氟的电负性比氧大，吸引电子能力比氧强，它们之间的共用电子对偏向抽而不偏向15氧，所以氟显一1价。对于氧原子而言，除与氟共用一对电子外，还与

37、氢共用一对电子，其吸电子能力强于氢，故电子对偏向氧。因为一对共用电子对偏向氧，另一对共用电子对偏离氧，故氧的氧化数为0,次氟酸中各元素的氧化数为：+1 0-1H-O-F(2)生成热是指由稳定单质生成1摩尔该酸的反应的热效应。计算生成热时，可写出由单质生成该化合物的反应方程式，不管该反应是否能发生。该反应可写出如下反应方程式：|O2+H2+F2=HOF址B E诩Z)E反 应 物2)E生 成 物=$432+494+155)-(424+220)=-103.5(kJ moP1)(3)由 于HOF分子中存在电中性的氧原子以及易极化的带正电荷的氢原子和带负电荷的氟原子，从而易分解成单质。2和氟化氢：2HO

38、F=2HF+C2,反应物热效应同样可由键能值求得。H=2(424+220)-(2 x 566+494)=-338(kJ moP1)(4)次氟酸被热水分解，生成物即表现出氧化性，也表现出还原性，说明生成物中有一种元素的化合价既可升高，也可降低。氟不可能形成此合物，因它无正价，只有负价。由于HOF中氧为0价，故可能是0价的氧与水中一2价的氧形成了 一1价的中间价态产物为常见的H2O2,故分解产物是过氧化氢；反应方程式为：HOF+H2OHF+H202,2 r+H2O2+2H+=L+2H2O,5H2O2+2MnO；+6H+=2Mn2+5O2 f+8H2O+1 0 1(1)结构式为HOF,各元素的氧化数

39、为H-O-F,反应方程式为F2+H2OHF+HOF。(2)加 始 拓=HOF=(3)不稳定的原因在于分子中同时存在有电中性的氧原子、易极化的带正电的氢原子和带负电的氟原子。分解的途径为：2HOF=2HF+O2,A”-=-103.5(kJ mol-1)(4)分解产物为H2O2,反应式见匕解析(4)167、为实现2 0 0 0年消除碘缺乏病的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾或碘化钾的形式存在。(1)有人烹调时，把两种不同厂家生产的加碘盐混合，当滴食醋时，产生紫色蒸气，反应的离子方程式为o(2)这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中暴露而加以鉴别，其原理是,反应的离子方程式.解析：两种不同

40、厂家的含碘盐中，一家含K 1,另一家含K I O 3。(1)中产生紫色蒸气(1 2)，说明I O,将氧化。故答案如下：(1)反应的离子方程式为：I O 3 +5 F+6 cH 3 co 0时 3 +6 C H 3 co eT +3 H2O(2)其原理是：K I在潮湿空气里，在阳光的作用下，会被空气氧化产生紫黑色固体(或紫色蒸气0而K I C 3不被空气氧化。反应的离子方程式为：4 1 +02+2 H2O=2 I2+4 O H 017第二章物质结构元素周期律第一节原子结构和核外电子挑布1、下列说法是否正确？如不正确，应如何改正？(1)S电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而P 电子是走8字形。(2)主

41、量子数为1时，有自旋相反的两条轨道。(3)主量子数为3 时，有 3s、3p、3d和牙四条轨道。解析：本题是涉及电子云及量子数的概念题。必须从基本概念出发判断正误。(1)不正确，因为电子运动并无固定轨道。应改正为：s 电子在核外运动电子云图像或儿率密度分布18是一个球体，其剖面图是个圆。而 电子云图或几率密度分布是一个纺锤体，其剖面图是8形。(2)不正确。因为=1、/=0、m=0,只有一个 1 s 原子轨道，应改为：主量子数为1 时，在 1 s 原子轨道中有两个自旋相反的电子。(3)不正确。因为=3 时，/只能取0、1、2,所以没有坏 另外3 s、3 p、3 d 的电子云形状不同，3P还有?=0

42、、1 三种空间取向不同的运动状态，有 3 个原子轨道，3 4 有机=0、1 和2 五种空间取向，有5 个原子轨道，因此应改为：主量子数为3时，有 9个原子轨道。2、现代原子结构理论认为，在同一电子层上，可有s、p、d、f、g、h等亚层，各亚层分别有1、3、5 个轨道。试根据电子填入轨道的顺序预测：(1)第 8 周期只有 种元素。(2)原子核外出现第一个勺 电 子 的 元 素 的 电 子 序 数 是/(3)根 据“稳定岛”假说，第 1 1 4 号元素是一种稳定同位素，半衰期很长，在自然界都可能可以找到。试推测第1 1 4 号元素属于 周期 族元素，原 子 的 外 围 电 子 构 型 是。解析：本

43、题考查四个量子数和电子排布等知识。(1)根据电子的填充特点：(-3)g(2y-l)d s p,可知在第8 周期中，含有s、p、d、f、g,其填充的元素种数为：1 X 2+3 X 2+5 X 2+7 X 2+9 X 2=5 0 (种)。解答此间时还可以根据元素原子核外电子排布规律，用数学归纳法得出其通式，求出答案。周期数能级组电子亚层数电子数周期所能容纳的元素种数11?12=2 X12222 s12 pl28=2 X2?833 5 2 3 P 628=2 X 22843d%2 4 P 631 8=2 X3?1 855525P6318=2X321 81964/4 5/%2 6 P6432=2 X

44、4232nns2 np6综上归纳，当为偶数时，每能级最多可容纳2(2+1)2个电子，化简即得周期(+2)2种元素:2 22当为奇数时，每一个能级组最多可容纳2(+1)2个电子，化简即得周期吗1 2 _种元素。这样不难推出第8周期所能容纳的电子数为5 0种元素。(2)根 据(1)的分析，第一个出现。的元素应该是第8周期H I B族，应该为类钢系元素，其价电子构型为守7/85 2。因此它的原子序数为1 39。(3)1 1 4号元素可以氮为基准。根据每一周期的元素种数，得知该元素应该在第七周期，而位于第七周期的稀有元素的原子序数应该为1 1 8号，然后逐步往元素周期表的前面推，正好推到IVA族，因此

45、它的价电子构型为7 s27 P2。3、假定某个星球上的元素服从下面的量子数限制。=1、2、3；1=0,U 2；加=1；砥=+1/2,则在此星球上，前4个惰性元素的原子序数各是多少？解析：根据量子数的限制，每周期只能有(2 一 1)个 元 素(可 以n=2为例排一下，特别注意m=1与砥=+1/2这两条限制，看是否只排出3种元素)，最后一种元素的序数为J。这样，可得如下周期表形式：234567891 01 11 21 31 41 51 6满壳层为惰性元素，即1、4、9、1 6号元素。4、(1)欧洲核子研究中心于1 9 9 5年9、1 0月间制成了世界上第一批反原子一一共9个反氢原子，揭开了人类制造

46、与利用反物质的新篇章。反 氢 原 子 的 核 电 荷 数 是，核 外 电 子 数 是。(2)1 9 7 4年D y e得到含独立的Na一 离子的化合物。试画出Na.离子的基态电子组态。(3)金属钠和铅的合金可部分溶于液氨，形成溶液。该溶液导电率的测定实验证实其中除少量20NH；与N H 2 外只存在一种阳离子和一种阴离子，且它们的个数比为4：1,阳离子只带一个正电荷，阴离子包括9 个原子。试写出该溶液中电解质化学式。解析：(1)反物质的研究是现代科学研究的一个前沿。当物质与反物质相遇时就会发生湮灭，释放出能量。反氢原子核电荷是负电荷，为一 1;核外电子则为正电子，正电子数为1。(2)金属在特定

47、的条件下也可以带上负电荷。D y e 利用穴叫的笔状分子逐个封闭Na+离子，晶体中有一半的N a 为 N a,Na-的基态电子组态为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2。(3)N a-P b 合金在液氨的溶剂作用下，N a 易失去电子成为Na+;从元素角度考虑，阴离子是由P b原子得电子形成的。依题意，阴离子包括9 个原子，又阴、阳离子个数比为1 ：4,所以阴离子为P b f。电解质的化学式为Na4 P b9。第二节元素周期律与元素周期表1、A元素的核外电子排布是4/4/,则下列说法中正确的是()A.A常温下可与氧气化合为A 0?B.A可与浓H NC)3 反应C.A单质有很强的金属性

48、D.A的氯化物A c k可以发生水解反应解析：本题考查元素周期律与核外电子排布的相关知识。首先判断出A在元素周期表中的位置以及是何元素，再利用元素周期律分析各选项的正误。由 A的核外电子排布4 s 2 4 P 2 可知A在第4周期第I V A 族，是 G e。WA族元素位于元素周期表的中部，即无很强的金属性，又无很强的非金属性。通常金属性强的金属易与氧气化合，如 K、Na、C a 等；而金属性弱的金属不易与氧气化合，如 C u、A g、A u 等；不很活泼的金属的盐通常容易发生水解，如铅盐、锡盐等。因此可推断出B、D选项符合题意。2、指出下列元素景族元素还是副族元素？位于周期表第几周期第几族？

49、(1 )1 5 2 2 s?2 p 6 3 5 2 3 P s(2)K r 4/5525P22 1(3)A r 3 d 3 4 s 2(4)A r 3 HEGJDDBIA)确定它们的相对位置。同性相似的元素在周期表中位置相邻，其中相对原子质量相差较大的为同族相邻，相对较小的为同周期相邻。然后，按照相对原子质量解析：本题考查对图形的分析，要注意图中纵坐标的标度是对数值，因 此 X 元素的第二和第三三电离能之间有突变，说明它有两个电子容易电离，电离第三个电子需要破坏8 电子构型，所以它是H A 族元素。23喇 XXX图中示出5个电子的电离能值，因此它不可能是Be。因为B e原子总共只有4个电子，综

50、合分析，X可能是M g、Ca、S r或Ba。所以X可能是M g、Ca、S r或Ba。第三节化学徒1、BF3的几何构型为平面正三角形，而N R却是三角锥形，试用杂化轨道加以说明。解析：用sp2杂化轨道、sp3杂化轨道的空间构型及等性杂化和不等性杂化轨道加以说明。在BF3中B原子以三个sp2杂化轨道分别与三个P原子的2 p轨道形成3个sp2-p。键，B原子的三个sp?杂化轨道是等性杂化轨道，其空间构型为平面正三角形，所以BF3的儿何构型的为平面正三角形。而NF3中，N原子形成4个sp?杂化轨道，其中有一个杂化轨道已排布两个电子（弧电子对），能量稍低，另外3个杂化轨道仅排1个电子，能量稍高。N原子用