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1、黃岡中學(xué)化學(xué)奧賽培訓(xùn)教程系列(精美word版)第五章 電解質(zhì)溶液第一節(jié) 電解質(zhì)溶液中的平衡1、常溫下,某溶液中的H+濃度為1.0×103mol/L。則該溶液中僅由水電離出來的c(H+)可能是( )A1.0×103mol/L B1.0×107mol/LC1.0×109mol/L D1.0×1011mol/L解析:常溫下,溶液中的H+濃度為1.0×103mol/L,可知茯pH=3,小于7,故該溶液顯酸性。而溶液顯酸性可能是由于溶質(zhì)(酸)電離出的H+或水解產(chǎn)生的H+造成的,所以要分兩種情況。當(dāng)溶質(zhì)為酸時,對水的電離起抑制作用,這時由水電離的

2、c(H+)<1.0×107mol/L,應(yīng)以溶液中濃度小的c(OH)為準(zhǔn),由Kw計算為c(H+)= c(OH)= 1.0×1011mol/L,選D;當(dāng)溶質(zhì)為強酸弱堿生成的鹽類時,對水的電離起促進(jìn)作用,這時由水電離出的c(H+)>1.0×107mol/L,應(yīng)以溶液中濃度大的c(H+)為標(biāo)準(zhǔn),即c(H+)=1.0×103mol/L,選A。所以答案為A、D。注:本題考查酸、鹽對水的電離平衡的影響及分析推理能力。2、25時,在0.1mol/L某種弱酸的鈉鹽NaA溶液中,水的電離度為1,在0.1mol/L的鹽酸中,水的電離度為2,若則0.1mol/L N

3、aA溶液的pH約為( )A4 B7 C10 D13解析:理解在NaA溶液中,水的電離受到促進(jìn);在HCl溶液中,水的電離受到抑制是解本題的關(guān)鍵。根據(jù)題意,有:AH2OHAOH 1x x x H2O H+ OH1x 0.1x x(0.1x)x=1014 x=1013(mol/L)所以,NaA中的c(H+)=1010,pH=10,故選C。3、將相同物質(zhì)的量濃度的某弱酸(A為弱酸根)溶液與KA溶液等體積混勻,測得混合后溶液pH=10,則下列關(guān)系式正確的是( )Ac(K+)<c(A)Bc(A)> c(HA)Cc(K+)> c(A)Dc(HA)c(H+)= c(K+)c(OH)解:此溶液

4、的電荷守恒式為:c(H+)c(K+)= c(OH)c(A)因為pH=10,c(OH)> c(H+)所以c(K+)> c(A)。因此A錯誤,C正確。此溶液的物料守恒關(guān)系式為:c(總)=c(HA)c(A) = c(HA)c(H+)c(K+)c(OH) =2c(K+)因為c(HA)c(H+)= c(K+)c(OH),因此D正確。由c(K+)= c(A)c(OH)c(H+)所以c(HA)c(H+)= c(A)c(OH)c(H+)c(OH) c(HA)2c(H+)= c(A)2c(OH)因為c(OH)> c(H+)故有c(HA)> c(A)因此B不正確。所以本題答案為C、D。注:

5、本題考查溶液中粒子濃度大小的比較與等式關(guān)系,要求熟練掌握并能應(yīng)用電離平衡,水解平衡等知識。4、某一元弱酸HA,用適當(dāng)方法稱此酸重6.675g,配成1.000L pH為2.853的溶液。將此溶液部分移入250cm3的錐形瓶中,用未知濃度的NaOH溶液進(jìn)行滴定,當(dāng)?shù)稳?.77cm3的NaOH溶液時,溶液的pH為4.000,繼續(xù)滴入至16.00cm3,溶液的pH為5.000。試求:(1)此一元弱酸HA的Ka。(2)HA的相對分子質(zhì)量。解析:設(shè)cb為NaOH溶液的濃度,Vb為化學(xué)計量點時NaOH溶液滴入的體積,ca為未知酸的初始濃度,Va為未知酸的初始體積。則caVa=cb·Vb。在滴入過程

6、中,因體系為緩沖溶液體系,所以兩式相除得:代入緩沖溶液公式中,求得Ka=1.77×105。未知酸的pH=2.853,所以5、將未知質(zhì)量的某酸溶于未知量水中,用未知濃度的強堿去滴定,當(dāng)用去3.05mL強堿時,溶液的pH=4.00,當(dāng)用去強堿12.91mL時,pH=5.00,試計算該酸的Ka。解析:設(shè)c(NaOH)為NaOH的濃度,V(NaOH)為滴到化學(xué)計量點所滴入的NaOH溶液體積,未知酸HA的濃度為c(a),體積為V(a)。則:c(a)V(a)=c(NaOH)V(NaOH)由于未滴到化學(xué)計量點前,溶液的組成是由未被中和的HA及其鈉鹽組成的緩沖溶液,所以當(dāng)?shù)稳?.05mL NaOH時

7、,pH=4.00,此時聯(lián)立方程,解得V(NaOH)=20.15(mL),代入方程中任一個,得 Ka=1.78×105注:本題考查緩沖溶液知識及應(yīng)用緩沖溶液知識解決問題的能力。第二節(jié) 電 化 學(xué)1、(上海市2001年奧賽初賽試題)銀器皿日久表面因生成硫化銀而逐漸變黑色。將一定濃度的食鹽溶液放入鋁制容器中,再將變黑的銀器浸入此溶液中,放置一段時間后,黑色就會褪去。該過程中銀不會損失,但會產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體。關(guān)于這一處理的以下說法中錯誤的是( )A鋁是還原劑,硫化銀是氧化劑B食鹽是一種反應(yīng)物,但未被氧化與還原C水也是一種反應(yīng)物,也未被氧化與還原D處理過程中,鋁離子、硫離子發(fā)生了水解反應(yīng)解

8、析:本題涉及具體元素化合物方面的知識,中學(xué)生不一定都了解,但所涉及的反應(yīng)原理卻未超過中學(xué)知識的范圍。通過認(rèn)真分析題意,將題干與選項結(jié)合起來考慮,則不難找出正確答案。根據(jù)題意,反應(yīng)體系中有Al、NaCl溶液、Ag2S、H2O等物質(zhì),反應(yīng)產(chǎn)物中有Ag、H2S等。Ag2S變成Ag,被還原,是氧化劑,在反應(yīng)體系中能作還原劑的只能是Al,則選項A正確。Al作還原劑,應(yīng)被氧化為Al3+,而Al3+易水解,且題目中已知有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生,說明有S2的水解產(chǎn)物H2S產(chǎn)生,故選項D也正確。NaCl在體系中的作用是傳導(dǎo)電流,相當(dāng)于電解水中輥入的少量H2SO4或NaOH,本身未參加電極反應(yīng),故并不能算是一種反應(yīng)

9、物,所以選項B不符合題意。2、(2001年安徽省化學(xué)競賽初賽試題)近年來研究表明高鐵酸鹽在能源、環(huán)境保護(hù)等方面有著廣泛的用途。我國學(xué)者提出在濃NaOH溶液中用電化學(xué)法來制備高鐵酸鹽,電解裝置如圖所示。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ,總電解反應(yīng)方程式為 。電解一段時間后,收集到的某種氣體為3.36dm3 (已換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))那么獲得的高鐵酸鈉的物質(zhì)的量為 ,陽極區(qū)周圍溶液的pH (填“升高”、“降低”或“不變”)。解析:高鐵酸鹽如Na2FeO4,F(xiàn)e從0價升到6價,則它在電池反應(yīng)的反應(yīng)物中必是還原劑,那么在電解池中,它必是陽極,而另一個鎳電極是惰性電極,氧化劑必是水中的H+,生成氫

10、氣。答案:陽極反應(yīng):Fe8H6e=4H2O陰極反應(yīng):2H2O2e=H22OH電解反應(yīng)(稱為總電池反應(yīng)):Fe2H2O2OH3H2陽極反應(yīng)消耗OH離子,所以pH降低。3、以惰性金屬作陰極,金屬銅為陽極組成電解槽,以淀粉碘化鉀水溶液為電解液。電解開始不久,陰極區(qū)滴入酚酞試液呈紅色,而陽極區(qū)溶液仍為無色。過了相當(dāng)一段時間后,陽極區(qū)溶液才呈藍(lán)色,則陰極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)是 ,陽極區(qū)發(fā)生的電極反慶和電池反應(yīng)是 。為了使陽極區(qū)溶液電解開始不久即呈藍(lán)色,應(yīng)采取的措施為 。解析:從陰極區(qū)的現(xiàn)象可想到電極反應(yīng)中有OH生成,所以酚酞變紅,因此陰極反應(yīng)為:2H2O2e=H22OH陽極區(qū)現(xiàn)象說明電解時并沒有發(fā)生2I2e

11、=I2,而發(fā)生了其他電極反應(yīng),再由電極反應(yīng)的產(chǎn)物I反應(yīng)生成I2。由于開始電解,電解產(chǎn)物的濃度極小,逐步積累到一定程度才能與I反應(yīng)生成I2,此時淀粉才變藍(lán)色。那么陽極到底發(fā)生什么反應(yīng)?可能發(fā)生的電極反應(yīng):陽極溶出:Cu2e=Cu2+ I放電:2I2e=I2 若發(fā)生后一個電極反應(yīng),則電解一開始淀粉就會變藍(lán),但實際并非如此,所以沒有發(fā)生2I2e=I2。若發(fā)生前一個電極反應(yīng),由于電解得到的Cu2+濃度是由零向濃度增大方向進(jìn)行,當(dāng)Cu2+濃度增大到一定程度時,發(fā)生:2Cu2+4I=2CuII2此時淀粉溶液才變藍(lán)色。為什么在這相當(dāng)一段時間內(nèi)幾乎沒有現(xiàn)象呢?因為的藍(lán)色本身就不深,當(dāng)濃度很小時,就非常接近于無

12、色,又不會與I發(fā)生反應(yīng),也不會與OH生成Cu(OH)2,所以沒有變化。因此,陰極反應(yīng)應(yīng)是Cu2e=Cu2+,而電池反應(yīng)為:Cu2H2OCu2+H22OH當(dāng)達(dá)到一定濃度時,立即發(fā)生:2Cu2+4I=2CuII2由于這兩個反應(yīng)是接踵而來,有時也把電解反應(yīng)寫成這兩個反應(yīng)的總反應(yīng),即:2Cu4H2O4I2CuII24OH2H2若這個電解體系繼續(xù)下去,還會發(fā)生許多副反應(yīng),如:I22OH=IIOH2O所以此題的答案應(yīng)以出現(xiàn)藍(lán)色為止,具體答案為:陽極反應(yīng):Cu2e=Cu2+電池反應(yīng):Cu2H2OCu2+H22OH或2Cu4H2O4I2CuII24OH2H2只要將Cu電極換成惰性電極,就避免了陽極溶出反應(yīng),而

13、發(fā)生2I2e=I2反應(yīng)。答案:2H2O2e= H22OH陽極電極反應(yīng) Cu2e=Cu2+電池反應(yīng) Cu2H2OCu2+H22OH或 2Cu4H2O4I2CuII24OH2H2將Cu電極換成惰性電極。4、設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2離子?;卮鹑缦聠栴}:(1)以丁烷代表汽油,這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)這個電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是_;負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是_;固體電解質(zhì)里的O2的移動方向是:_;向外電路釋放電子的

14、電極是_。(3)人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是_。(4)你認(rèn)為在ZrO2晶體里摻雜Y2O3,用Y3+代替晶體里部分的Zr4+對提高固體電解質(zhì)的導(dǎo)電能力會起什么作用?其可能的原因是什么?_。(5)汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全產(chǎn)生_會堵塞電極的氣體通道。有人估計,完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時間,這正是新一代化學(xué)家的歷史使命。解析:(1)電池的放電反應(yīng)實際就是丁烷的完全燃燒反應(yīng):2C4H1013O2=8CO210H2O(2)正極反應(yīng)是電池反應(yīng)中反應(yīng)物中氧化劑發(fā)生的還原反應(yīng),所以O(shè)24e=2O2負(fù)極反應(yīng)為電池反應(yīng)物中還原劑發(fā)生的氧化反應(yīng),所以C4H1

15、013O226e=4CO25H2O由于負(fù)極需O2,所以,固體電解質(zhì)里的O2的移動方向是向負(fù)極移動(或向陽極移動,或向通入汽油蒸氣的電極移動)。向外電路釋放電子的電極是負(fù)極(或陽極,或通入汽油蒸氣的電極)。(3)燃料電池的能量利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機的能量利用率。(4)由于Y2O3中YO=11.5,ZrO2中ZrO=12,所以摻雜晶體中O2比純ZrO2晶體中少,為維持電荷平衡,將導(dǎo)致O2缺陷,從而使O2得以在電場作用下向負(fù)極移動。(5)汽油由于氧化不完全而產(chǎn)生的碳粒會堵塞電極的電體通道。注:本題考查學(xué)生應(yīng)用原電池原理解決問題的能力。5、電化學(xué)技術(shù)常用于測定微溶鹽的溶解度。電動勢與濃度的對數(shù)成線性關(guān)系

16、,所以能測定很小的濃度。此問題涉及到由鹽橋相連的兩個分開的半電池組成的電化學(xué)電池,左側(cè)是鋅棒插入0.200mol·dm3 Zn(NO3)2溶液中,右側(cè)是銀棒插入0.100 mol·dm3 AgNO3溶液中,各溶液的體積都是1.00dm3,溫度為25。(1)寫出電池表達(dá)式和相應(yīng)的電池反應(yīng)。(2)計算此電池的電動勢,寫出電池的放電反應(yīng)。在Zn過量時,設(shè)電池允許完全放電。(3)計算放電過程中所輸出的全部電量(以庫侖為單位)。在另一個實驗中,KCl(s)是加入到右側(cè)電池的AgNO3溶液中,AgCl沉淀和電動勢變化是同時發(fā)生的,加入KCl后電動勢是1.04V, K+是0.300 mo

17、l·dm3。(4)計算平衡時的Ag+。(5)計算平衡時的Cl和AgCl的KSP。已知25時的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢如下:Zn2+(aq)2e=Zn Ag+(aq)e=Ag 解析:(1)電池表達(dá)式為:Zn(s)|Zn2+(aq)|Ag+(aq)|Ag正極反應(yīng)(右側(cè)):Ag+(aq)e=Ag(s)負(fù)極反應(yīng)(左側(cè)):Zn(s)2e=Zn2+(aq)電池反應(yīng):Zn(s)2Ag+(aq)=2Ag(s)Zn2+(aq)由于電池處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),所以有:放電反應(yīng)為Zn(s)2Ag+(aq)=2Ag(s)Zn2+(aq)K=5.5×1052因K值較大,可視反應(yīng)完全。由于Zn過量,所以Ag+全部轉(zhuǎn)化為A

18、g,即溶液中Ag+0。Ag+e=Ag所以全部放出的電量為:lgAg+=9.139, Ag+=7.3×1010 mol·dm3(5)平衡時的Cl=K+c(Ag+)Ag+ =0.3000.1007.3×1010 =0.200(mol·dm3)KSP(AgCl)= Ag+·Cl=7.3×1010×0.200=1.5×1010注:本題考查學(xué)生應(yīng)用原電池原理、能斯特方程、電量的計算及溶度積常數(shù)等知識解決問題時的綜合分析能力。第三節(jié) 綜合題解1、1866年H.Rithausen從谷膠的硫酸分解物中分離出谷氨酸,。1890年L.

19、Wolff合成并確定了它的結(jié)構(gòu)。1908年池田菊苗從海帶的熱水提取物中分離出L谷氨酸的鈉鹽,它才是具有鮮味的成分,即味精。谷氨酸的電離常數(shù)所以目前工業(yè)上生產(chǎn)味精的方法有水解法、糖蜜提取法、淀粉發(fā)酵法及合成法等。當(dāng)前我國生產(chǎn)的味精主要采用淀粉發(fā)酵法。發(fā)酵法生產(chǎn)工藝流程如下: 若生成L谷氨酸二鈉鹽,則不具有鮮味,所以工業(yè)生產(chǎn)中控制好各階段的pH是極為重要。試問:(1)相對應(yīng)的基團各是哪個?(2)計算L谷氨酸等電點的pH。(所謂等電點,是谷氨酸呈電中性時所處環(huán)境的pH)(3)中和、脫色、結(jié)晶時的pH應(yīng)保持在多少?(4)用什么物質(zhì)脫色?解析:(1)谷氨酸從表面上看是二元酸,實際上在水溶液中它呈現(xiàn)三元酸

20、的性質(zhì),具體如下:(2)等電點時的型體為:實際上就相當(dāng)于酸式鹽,即谷氨酸的第一級離解產(chǎn)物,因此,pH=3.22(3)中和、脫色、結(jié)晶時谷氨酸一鈉鹽的型體為:所以它是第二級離解產(chǎn)物,因此:pH=6.96(4)用活塞炭吸附脫色,它無毒,還可吸附重金屬離子。注:本題考查學(xué)生應(yīng)用電離平衡常數(shù)解決實際問題的能力。2、1.00g NH4Cl和1.00 g Ba(OH)2·8H2O加入到80 mL水中,溶解完全后,在25時用水稀釋至100 mL。(1)計算此溶液的pH。(2)計算溶液中各離子的濃度。(3)在上述溶液中加入10.0 mL 1.00 mol·L1 HCl后,計算此時溶液的pH

21、。(4)計算(3)題新溶液中NH3。解析:(1)M(NH4Cl)=53.492, MBa(OH)2·8H2O=315.44(3)10.0 mL 1.00 mol/L HCl溶液中含H+:所以剩余n(H+,剩)=0.010 0>n(NH3)=0.006 34 (mol)說明:溶液就是鹽酸和NH4Cl的混合溶液(其他離子在不考慮活度的前提下對溶液的H+無貢獻(xiàn))。由于是一種很弱的酸,可略而不計,所以有:3、25時,測量下列電池的電動勢:(一)HgHg2Cl2|KCl(1mol/L)|S|Pt()(S代表Fe3+、Fe2+和HCl混合溶液)若S溶液中,c(Fe3+)=3.32×

22、;104mol/L,c(Fe2+)=2.17×104mol/L。以及c(HCl)=1.24×103mol/L,此時電池的電動勢為0.392V。若S溶液中,c(Fe3+)=1.66×103mol/L,c(Fe2+)=1.08×103mol/L以及c(HCl)=6.17×103mol/L,此時電池的電動勢為0.407V。假設(shè)Fe3+離子與水作用為一元弱酸,則:Fe3+H2OFe(OH)2+H+,F(xiàn)e2+不是酸,是配合物,如FeCl2+的生成可以忽略不計。(1)試求的值。(2)試求Fe3+作為一元弱酸的Ka值。(3)計算Fe3+濃度為多大(mol&#

23、183;L1)時,恰好有Fe(OH)3沉淀出現(xiàn)。(已知:由電池電動勢解得 Ka=1.52×103(3)Fe3+的Ka較大,所以可忽略水的離解。注:本題考查學(xué)生綜合利用電離平衡知識,電化學(xué)知識,水解平衡知識解決問題的分析能力。4、(全國1999年決賽試題)東晉葛洪所著抱樸子中記載有“以曾青涂鐵,鐵赤色如銅”?!霸唷奔戳蛩徙~。這是人類有關(guān)金屬置換反應(yīng)的最早的明確記載。鐵置換銅的反應(yīng)節(jié)能、無污染,但因所得的鍍層疏松、不堅固,通常只用于銅的回收,而不用作鐵器鍍銅。能否把鐵置換銅的反應(yīng)開發(fā)成鍍銅工藝呢?從化學(xué)手冊上查到如下數(shù)據(jù):電極電勢:Fe2+2e=Fe Fe3+e=Fe2+ Cu2+2e

24、=Cu Cu2+e=Cu+ 平衡常數(shù):回答下列問題:(1)造成鍍層疏松的原因之一可能是夾雜固體雜質(zhì)。為證實這一設(shè)想,設(shè)計了如下實驗;向硫酸銅溶液中加入表面光潔的純鐵塊。請寫出4種可能被夾雜的固體雜質(zhì)的生成反應(yīng)方程式(不必寫反應(yīng)條件)。(2)設(shè)鍍層夾雜物為CuOH(固),實驗鍍槽的pH=4,CuSO4的濃度為0.040 mol/L,溫度為298K,請通過電化學(xué)計算機說明在該實驗條件下CuOH能否生成。(3)提出3種以上抑制副反應(yīng)發(fā)生的(化學(xué)的)技術(shù)途徑,不必考慮實施細(xì)節(jié),說明理由。解析:中華民族有著悠久的化學(xué)歷史,本題從中提取而來,又綜合考察了考生的推斷能力。從本題所給的數(shù)據(jù)可知:Cu2+和Fe

25、反應(yīng),其產(chǎn)物應(yīng)有CuOH、Cu+、Cu(OH)2、Cu、Fe(OH)2、Fe2+、Fe(OH)3、Fe3+幾種可能,選出其中固體即可,其關(guān)鍵在于選全答案。第(2)問較為簡單,考察了考生的電化學(xué)知識,由于進(jìn)入到該層次的考生這方面訓(xùn)練較多,故不存在困難。第(3)問考察了學(xué)生對知識融會貫通的能力。要阻止CuOH生成,就要使反應(yīng)Cu2+Cu2H2O=2CuOH2H+向左移動。要不生成Fe(OH)3,就要使反應(yīng)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3向左移動。這樣自然得到如下答案:(1)CuO或Cu(OH)2,反應(yīng)方程式為:Cu2+2H2O=Cu(OH)22H+Cu2O或CuOH,反應(yīng)方程式為:C

26、u+H2O=CuOHH+FeO或Fe(OH)2,反應(yīng)方程式為:Fe2+2H2O=Fe(OH)22H+Fe2O3或Fe(OH)3,反應(yīng)方程式為:(2)Cu2+Cu2H2O=2CuOH2H+ E=0.027 V>0,正方向自發(fā)。Fe2Cu2+2H2O=2CuOHFe2+2H+設(shè)c(Fe2+)=0.04 mol/L(最大允許值) E=0.795 V>0,正方向自發(fā)。(3)配合劑,降低c(Cu2+)(即電位下降),阻止與新生態(tài)Cu反應(yīng)??寡跣?,抑制氧化反應(yīng)。穩(wěn)定劑,防止累積的Fe2+對銅的沉積產(chǎn)生不良影響和減緩Fe2+氧化為Fe3+。注:本題考查綜合運用電化學(xué)知識,綜合分析實際問題的能力。

27、5、在兩個燒杯中分別注入相同的混合溶液,該混合溶液組成為50.00cm3,0.010 0 mol·L1AgNO3溶液和50.00cm3 0.100 mol·L1 NH4NO3溶液。將兩根銀電極用銅線相連,分別浸入到上述兩燒杯的混合溶液中;兩個相同的參比電極(電極電勢為定值)通過電位計相連,也分別浸入到上述混合溶液中?,F(xiàn)往其中一個燒杯中逐漸加入50.00cm3,0.100mol·L1氨水,生成Ag(NH3)2+配離子。由電位計測得參比電極間電勢差為0.254V。求Ag(NH3)2+的K不穩(wěn)。解析:設(shè)加入氨水的燒杯中的Ag+濃度為c1,未加入氨水的燒杯中Ag+濃度為c

28、2。兩個燒杯中電勢差由Ag+濃度不同而產(chǎn)生,因此由能斯特方程可知:又c2=50.00cm3×0.010 0 mol·L1/(50cm350 cm3)=50.00×103 mol·L1所以c1=2.52×107 mol·L1考慮Ag(NH3)2+的配位平衡Ag+ 2NH3 Ag(NH3)2+開始各物質(zhì)的50.00×0.010 0 50.0×0.100 0物質(zhì)的量(mol)反應(yīng)時各物質(zhì)的 0.500 1.00 0.500物質(zhì)的量的變化(mol)平衡時各物質(zhì)的濃度(mol·L1) 2.52×107 注

29、:本題考查綜合利用配位平衡和氧化還原平衡知識解決問題的能力。第六章 元素化學(xué)第一節(jié) 非金屬元素1、某中學(xué)生取純凈的Na2SO3·7H2O 50.00g,經(jīng)600以上的強熱至恒重,分析及計算表明,恒重后的樣品質(zhì)量盯當(dāng)于無水亞硫酸鈉的計算值,而且各元素的組成也符合計算值,但將它溶于水,卻發(fā)現(xiàn)溶液的堿性大大高于期望值。經(jīng)過仔細(xì)思考,這位同學(xué)解釋了這種現(xiàn)象,并設(shè)計了一組實驗,驗證了自己的解釋是正確的。(1)他對反?,F(xiàn)象的解釋是:(請用化學(xué)方程式表達(dá))_。(2)他設(shè)計的驗證實驗是:(請用化學(xué)方程式表達(dá))_。解析:本題要求學(xué)生來解釋這種反?,F(xiàn)象,并且要設(shè)計出一個實驗來驗證自己的解釋。首先在加熱的

30、過程中亞硫酸鈉晶體失去結(jié)晶水,接著發(fā)生氧化還原反應(yīng),因為恒重后的樣品質(zhì)量相當(dāng)于無水亞硫酸鈉的計算值,而且各元素的組成也符合計算值,所以不可能發(fā)生2Na2SO3O2=2Na2SO4反應(yīng)。但將它溶于水,即發(fā)現(xiàn)溶液的堿性大大高于期望值,說明生成了一種比亞硫酸鈉熱穩(wěn)定性更強更容易水解的鹽,在由Na、S、O三種元素可能組成的鈉鹽中,比亞硫酸鈉穩(wěn)定性更強更容易水解的鹽也只有Na2S,由Na2SO3中的4價硫到Na2S中2價硫是被還原的過程,誰被氧化?只能是硫,且到6價。即Na2SO3發(fā)生歧化反應(yīng)。(1)4Na2SO3=3Na2SO4Na2S(2)在此題給出的信息中并未明確(1)中的歧化是否100%地將Na

31、2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S,因此,只有全面考慮存在完全轉(zhuǎn)化和不完全轉(zhuǎn)化兩種情形,并對兩種情形的實驗進(jìn)行設(shè)計才是全面完整的。取強熱后的樣品少許溶于水,向溶液中滴加過量的稀鹽酸,若有淡黃色沉淀生成,說明強熱后的樣品含有Na2SO3和Na2SO。然后再將該支試管中的上層清液取出于另一試管中,滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,證明有Na2SO4生成,從而說明Na2SO3部分歧化。如若在第一步滴加過量的稀鹽酸中,沒有淡黃色沉淀生成,有臭雞蛋氣味的氣體生成,用濕潤的醋酸沿試紙檢驗時看到變黑,后續(xù)實驗現(xiàn)象與前一樣,說明Na2SO3完全歧化了。注:學(xué)生的思維能力必須要在平時的教學(xué)中加以培養(yǎng)。此題給

32、出的信息未明確第1題所示的歧化是否100%地將Na2SO3完全轉(zhuǎn)化為Na2SO4和Na2S,因此,只有全面考慮存在完全轉(zhuǎn)化和不完全轉(zhuǎn)化兩種情形,并分別對兩種情形的實驗進(jìn)行設(shè)計才是完整的答案。2、次磷酸H3PO2是一種強還原劑,將它加入CuSO4水溶液,加熱到4050,析出一種紅棕色的難溶物A。經(jīng)鑒定:反應(yīng)后的溶液是磷酸和硫酸的混合物;X射線衍射證實A是一種六方晶體,結(jié)構(gòu)類同于纖維鋅礦(ZnS),組成穩(wěn)定;A的主要化學(xué)性質(zhì)如下:溫度超過60,分解成金屬銅和一種氣體;在氯氣中著火;與鹽酸反應(yīng)放出氣體?;卮鹑缦聠栴}:(1)寫出A的化學(xué)式。(2)寫出A的生成反應(yīng)方程式。(3)寫出A與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程

33、式。(4)寫出A與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。解析:整個試題圍繞著A是什么物質(zhì)??梢园延嘘P(guān)的信息用如下的圖形來綜合:首先可以把A寫成MX。其中的M是銅是無疑的,因A經(jīng)加熱分解可以得到銅(M=Cu)。X是什么?這是本題的難點。先根據(jù)MX具有ZnS的結(jié)構(gòu),是M:X=11的組成,A只可能是CuS、CuP、CuO和CuH,等等,顯然,只有CuH才是與其他信息對應(yīng)的,若是CuS或CuO,生成反應(yīng)中就找不到被強還原劑酗(NaH2)還原的元素,若是CuP,與銅和磷的化合價矛盾(按化合價,應(yīng)是Cu3P或者Cu3P2,均不是ZnS的組成),所以A是CuH。如果選手以為A是Cu、Cu2O、CuH2PO3、Cu3 P、C

34、u3 P2、CuH2P、CuHP等等物質(zhì),與A的晶體結(jié)構(gòu)屬ZnS型(11的MX)矛盾,更無后面所述的幾種化學(xué)性質(zhì),不可取。解決了A是什么(本題的關(guān)鍵),其余的問題引刃而解。答案:(1)CuH (2)4CuSO43H3PO26H2O=4CuH3H3PO4 (3)2CuH3Cl2=2CuCl22HCl (4)CuHHCI=CuClH2。注:本題涉及的化學(xué)概念有氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、化合價、化合物(大學(xué)化學(xué)里也沒有),完全是新的,但試題本身的信息迫使學(xué)生認(rèn)可它的若干基本性質(zhì)。中學(xué)化學(xué)里有NaH的知識點,因此,不能認(rèn)為負(fù)氫離子是新知識,問題是負(fù)氫離子的性質(zhì)中學(xué)化學(xué)并沒有,但試題給了足夠的信息:在高溫下發(fā)

35、生分解(自身氧化還原反應(yīng));負(fù)氫離子是強還原劑(與氯氣反應(yīng),當(dāng)然CuH中的Cu同時也被氧化);與正氫離子反應(yīng)放出氫氣。本題的思路中的科學(xué)假設(shè)與科學(xué)論證是科學(xué)思維的最基本形式;本題較好地考察了競賽學(xué)生思維的嚴(yán)密性、敏捷性、深刻性、廣闊性和創(chuàng)造性;既考察發(fā)散,又考察收斂;既需要邏輯思維,又需要高度的想象:解題本身就是創(chuàng)新思維。3、磷的氯化物有PCI3和PCI5,氮的氯化物只有NHl3,為什么沒有NCI5?_。白磷在過量氯氣(其分子有三種不同的相對分子質(zhì)量)中燃燒時,其產(chǎn)物共有_種不同分子。解析:考查分子雜化軌道的基礎(chǔ)知識,N原子最外層無d軌道,不能發(fā)生sp3d雜化,故無NCl5??疾殡s化與空間結(jié)構(gòu)

36、的關(guān)系,及對同分異構(gòu)體(或不同分子)的計算,應(yīng)熟練掌握常見多面體的空問結(jié)構(gòu)規(guī)律。本題中用同位素考查不同分子是一種新的測試方法,應(yīng)了解。該Cl2有兩種不同原子,PCI5空間結(jié)構(gòu)為三角雙錐,5個P原子處于炳種不同位置,種數(shù)為l23321共有12種。 4、1996年度諾貝爾化學(xué)獎授予三位大學(xué)教授,以表彰他們在1985年發(fā)現(xiàn)碳的球狀結(jié)構(gòu)。碳的球狀結(jié)構(gòu),就是富勒烯家族的由若干個碳原子組成的籠狀分子結(jié)構(gòu)。這種籠狀分子的典型代表是C60。C60是具有60個碳原子并組成1個酷似足球的籠狀分子,見右圖: (1)下列關(guān)于C60的說法,正確的有_。 AC60的固體是一種半導(dǎo)體 BC60可作為眾多化學(xué)反應(yīng)的載體 CC

37、60熔點為2 136 K,難溶于水 DC60分子中有60個單鍵和30個雙鍵 EC60中碳原子的雜化類型為sp2FC60具有一定的穩(wěn)定性,在空氣中可長期保存G. C60可在星際空間和火山口找到H. C60、金剛石、石墨的密度關(guān)系為:C60<金剛石<石墨(2)目前,化學(xué)家們已經(jīng)找到10余種富勒烯家族的Cx,它們分子結(jié)構(gòu)中都由正五邊形和正六邊形構(gòu)成,C80是其中一種。列式計算C80中五邊形和六邊形的個數(shù)。(3)下列物質(zhì)不屬于富勒烯家族的有_。AC18 BC44 CC71 DC70 EC83解析:(1)一般籠狀物質(zhì)都可做載體;C60是分子晶體,可在星際寬間找到;存在火山口的是金剛石;密度:

38、C60<石墨<金剛石。故正確的有:A、B、D、E、F。(2)設(shè)五邊形與六邊形數(shù)目分別為a和b。由點線面的關(guān)系可得:0.5×(5a6b)=0.5×3×80利用封閉多面體的不飽和度有:80×22=2×(40ab1)a=12;b=30,故五邊形數(shù)有12個,六邊形數(shù)有30個。(3)由(2)可知,兩式相減消去b,a=12在富勒烯家族Cx中恒成立,b=0.5x10,x為大于20的偶數(shù)。答案為A、C、E。5、市場上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測器,其外觀像一張塑料信用卡,正中有一個直徑不到2cm的小窗口,露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時間內(nèi)

39、不復(fù)原,表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo),有中毒危險。一氧化碳不超標(biāo)時,橙紅色雖也會變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測器的化學(xué)成分:親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸H8Si(Mo2O7)6·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O(注:橙紅色為復(fù)合色,不必細(xì)究)。(1)CO與PdCl:·2H2O的反應(yīng)方程式為_。(2)題(1)的產(chǎn)物之一與CuCl2·2H2O反應(yīng)而復(fù)原,化學(xué)方程式為_。(3)題(2)的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為_。解析:鑒于試題涉及的器件的化學(xué)組成很復(fù)雜,命題人從中挑選了學(xué)生的知識背景足以理解的問題,也正好是該器件性能的主要化學(xué)原理,

40、甚至提示應(yīng)試者集中精力解決主要問題,舍棄不必細(xì)究的枝節(jié),這本身也是一種如何理論聯(lián)系實際的教育。命題人在組題時進(jìn)一步幫助應(yīng)試人理清器件化學(xué)原理的思考程序,分三個問題要求學(xué)生思考,但每一個問題都留有需應(yīng)試者通過原有知識基礎(chǔ)來補充完善的內(nèi)容,以此來考察應(yīng)試者的應(yīng)變能力。第一個問題的關(guān)鍵是:CO和PdCl2·2H2O誰是氧化劑? 當(dāng)然有兩種正好相反的假設(shè),假設(shè)1,得到c和某種高價鈀化合物,假設(shè)2,得到CO2。和金屬鈀。哪一個假設(shè)正確?要從第二問得到啟示。顯然,第二問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論的首先是CuCl2·2H2O不可能是還原劑,只可能是氧化劑,因為在水體系里銅的價態(tài)不能再升高。如

41、果應(yīng)試者沒有這種基本思路,就無助于對第1問兩種假沒的抉擇。有了這種思路,必然對“題1的產(chǎn)物之一”對準(zhǔn)C和Pd。問:其中哪一個可以跟CuCl2·2H2O反應(yīng)?中學(xué)課本上討論過碳的氧化,使用的都是強氧化劑,如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等,而且都需加熱,可見碳不是強還原劑,把它氧化不那么容易,應(yīng)當(dāng)排除,于是“定音”,假設(shè)2是正確的,這是一箭雙雕,既答了第1問,又答了第2問。當(dāng)然,第2問又存在兩種可能,銅被還原得銅(I)呢還是得銅(O)。怎樣判斷?需要第3問來幫助,第3問要求寫出第2問中產(chǎn)物之一被復(fù)原,自然是指銅(I)或銅(o)的復(fù)原。先不必問氧化劑是誰,應(yīng)試者就清楚,銅(I)比銅(O)易

42、復(fù)原,即容易被氧化。這是不是中學(xué)知識?筆者認(rèn)為是。由此選擇了銅(I)為第2問的答案,完成第2問的解答。再接著思考第3問:使銅(I)復(fù)原為銅()使用了什么試劑?首先要明確,它一定是氧化劑(應(yīng)試者明確嗎?),于是被逼到“華容道”上去了,只能選擇空氣中的氧氣,別無它路,全題得解。當(dāng)然,解完后應(yīng)回顧器件的整個化學(xué)組成來討論它們各自的作用,但試題沒有設(shè)問,留給應(yīng)試者自己思索。答案:(1)COPdCl2·2H2O=CO2Pd2HClH2O,寫PdCl2不寫PdCl2·2H2O同時配平也 是對的。(2)Pd2CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O2CuCl2H2O

43、。(3)4CuCl4HCl6H2OO2=4CuCl2·2H2O注:許多學(xué)生第一個反應(yīng)并未按預(yù)計的思路解題,以為鈀可以跟CO生成羰基化合物,結(jié)果前兩個反應(yīng)全做錯了。即使在試題上寫明第一個反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),這種錯誤也不能避免。這或許就應(yīng)了學(xué)得太多反而不利的說法。6、PCl5是一種白色固體,加熱到160不經(jīng)過液態(tài)階段就變成蒸氣,測得180下的蒸氣密度(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為9.3 gL,極性為零,PCl鍵長為204 pm和211 pm兩種。繼續(xù)加熱到250時測得壓力為計算值的兩倍。PCl5在加壓下于148液化,形成一種能導(dǎo)電的熔體,測得PCl的鍵長為198 pm和206 pm兩種。(P、Cl

44、相對原子質(zhì)量為31.0、35.5)回答如下問題:(1)180下PCl5蒸氣中存在什么分子?為什么?寫出分子式,畫出立體結(jié)構(gòu)。(2)在250下PCl5蒸氣中存在什么分子?為什么?寫出分子式,畫出立體結(jié)構(gòu)。(3)PCl5熔體為什么能導(dǎo)電?用最簡潔的方式作出解釋。(4)PBr5氣態(tài)分子結(jié)構(gòu)與PCl5相似,它的熔體也能導(dǎo)電,但經(jīng)測定其中只存在一種PBr鍵長。PBr5熔體為什么導(dǎo)電?用最簡枯的形式作出解釋。解析:本題是四個雖相關(guān)卻又相互獨立的問題。問題(1)只涉及第一句話給出的信息。由折合成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的蒸氣密度和五氯化磷的化學(xué)式量,經(jīng)過屬于中學(xué)教學(xué)內(nèi)容的簡單的計算,就可以得出:180下的PCl5是單體,即

45、PCl5就是它的分子式。PCl5分子有5個Cl原子圍繞著P原子排列,信息表明其中有兩種不同鍵長的PCl鍵,可見不可能是平面的五角形的分子(它的磷氯鍵是一種),一定具有三維立體結(jié)構(gòu);三維立體結(jié)構(gòu)還可能有兩種:三角雙錐或四角錐體,后者的極性不等于零,所以PCI。分子是三角雙錐型分子。問題(2)的相關(guān)信息是第二句話給出的。該信息無疑表明,PCl5分子在加熱到250時分解了,生成等物質(zhì)的量的兩種氣態(tài)分子。這種分解反應(yīng)從類型上說,有的學(xué)生可能是熟悉的,例如氧化銅分解生成氧化亞銅和氧氣,二氧化錳分解生成四氧化三錳和氧氣,三氧化硫分解生成二氧化硫和氧氣等等。本題是將這種知識遷移到氯化物上來。所以,可以想見,

46、五氯化磷的分解產(chǎn)物是三氯化磷和氯氣。如果答不上來,也不會影響解答后面的問題。問題(3)涉及的是電解質(zhì)的基本概念:電解質(zhì)的定義之一是它的熔體能夠?qū)щ?。但是中學(xué)課本里對熔體的導(dǎo)電粒子的討論很少。本問題首先給出PCl5熔體導(dǎo)電的信息,由這個信息應(yīng)當(dāng)想見其中有正、負(fù)兩種離子存在。那么,是哪兩種離子呢?本題的信息是該熔體中有兩種不同的PC1鍵長,這就排除了一種是Cl另一種是 的可能,因為四配位的無論如何不會有兩種不同的鍵長(不管它是正四面體型還是平面四邊形),所以兩種離子可能是和。這個小題在表述中避免了畫出結(jié)構(gòu)式之類的用語,是為減少暗示。問題(4)是對問題(3)的一個反饋性的暗示。意思無非是說,若將氯改

47、換成溴,與相似的是不能形成的,因而其中的陰離子只是氯離子。如果學(xué)生腦中浮現(xiàn)溴離子比氯離子大得多的圖象,就會想象,6個溴離子包在半徑很小的P5+外面可能實在太擠了,擠不下了,而較小的氯離子則是有可能的。答案:(1)9.5×22.4=208.3 g/mol; PCl5相對分子質(zhì)量31.035.5×5=208.5;蒸氣組成為PCl5(結(jié)構(gòu)式如下圖所示);呈三角雙錐體。三角雙錐分子無極性,有兩種鍵長。(注:若答成四方錐體不給分,因為它有極性,與題面給的信息不符)(2)PCl5=PCl3Cl2 氯分子ClCl 三氯化磷分子(結(jié)構(gòu)式為)(壓力為計算值的兩倍表明1 mol PCl5完全分

48、解成 1mol PCl3和1mol Cl2,共2 mol。氣體由等摩系PCl3和Cl2組成。(3)PCl5=(注:含和兩種離子,前者為四面體,后者為八面體,因此前者只有一種鍵長,后者也只有一種鍵長,加起來有兩種鍵長。)(4)PBr5=Br結(jié)構(gòu)同。注:實際的應(yīng)答時,有不少學(xué)生,五氯化磷和五溴化磷的電離式寫出來了,但畫不出這些離子的立體結(jié)構(gòu),丟了分。這說明我們設(shè)計的競賽水平是擊中要害的。不是學(xué)生頭腦中沒有這些幾何體的概念,而是沒有把這些知識用于考察微觀化學(xué)物種。7、用黃銅礦煉銅按反應(yīng)物和生成物可將總反應(yīng)寫成:CuFeS2SiO2O2CuFeSiO3SO2。事實上冶煉反應(yīng)是分步進(jìn)行的。黃銅礦在氧氣作

49、用下生成硫化亞銅和硫化亞鐵;硫化亞鐵在氧氣作用下生成氧化亞鐵,并與二氧化硅反應(yīng)生成礦渣;硫化亞銅與氧氣反應(yīng)生成氧化亞銅;硫化亞銅與氧化亞銅反應(yīng)生成銅。(1)寫出上述各個分步反應(yīng)(,)的化學(xué)方程式。(2)給出總反應(yīng)方程式的系數(shù)。(3)據(jù)最新報道,有一種叫ThibaciIlus ferroxidans的細(xì)菌在氧氣存在下可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽。反應(yīng)是在酸性溶液中發(fā)生的。試寫出配平的化學(xué)方程式。(4)最近我國學(xué)者發(fā)現(xiàn),以精CuFeS2礦為原料在沸騰爐中和O2(空氣)反應(yīng),生成物冷卻后經(jīng)溶解、除鐵、結(jié)晶,得到CuSO4·5H2O,成本降低了許多。實驗結(jié)果如下:沸騰爐爐渡/5605806006

50、20640660生成物水溶性Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19酸溶性Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下問題:CuFeS2和O2主要反應(yīng)的方程式為_。實際生產(chǎn)過程的沸騰爐溫度為600620??刂品磻?yīng)溫度的方法是_。溫度高于600620生成物中水溶性Cu()下降的康疊是_。解析:本題的第一部分比較簡單,寫四個分步反應(yīng)的方程式的考核點只是把題面的表述轉(zhuǎn)換成化學(xué)方程式,但題面并沒有指出生成物中的硫的形態(tài)i根據(jù)中學(xué)化學(xué)知識,可以想見它是SO2,大多數(shù)學(xué)生應(yīng)該不會寫錯。

51、其中第四個反應(yīng)就是所謂“冰銅反應(yīng),比較特殊,但試題已經(jīng)告訴大家反應(yīng)產(chǎn)物的含銅物質(zhì)應(yīng)該只有一種,即金屬銅,這就降低了難度,可見應(yīng)答時永遠(yuǎn)不應(yīng)離開試題提供的知識背景。(1)2CuFeS2O2=Cu2S2FeSSO2(寫S、SO3不寫SO2不得分);2FeS3O2=2FeO2SO2(寫S、SO3不寫SO2不得分);FeOSiO2=FeSiO3(寫其他產(chǎn)物不得分);2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2(寫S、SO3不寫SO2不得分);Cu2S2Cu2O=6CuSO2(寫S、SO3不寫SO2不得分)。(2)2CuFeS22SiO25O2=2Cu2FeSiO34SO2。問題(3)也是寫方程式,熟悉過去競賽

52、試題的選手可能覺得似曾相識,但并非陳題。根據(jù)給出的信息,不難首先得出這樣的結(jié)論:反應(yīng)得到的溶液由CuSO4和Fe2(SO4)3組成。因為有氧氣參加反應(yīng),銅和鐵均應(yīng)形成水溶液中的穩(wěn)定高價,似不會弄錯??紤]到學(xué)生可能的錯誤,判分標(biāo)準(zhǔn)比較松。這個反應(yīng)的關(guān)鍵是產(chǎn)物里要添硫酸根,為此題面對反應(yīng)的條件作了說明:酸性溶液;但為避免暗示過多,沒有說要加硫酸。4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O(注:不寫硫酸鐵而硫酸亞鐵給一半分)。問題(4)比前面的試題更推進(jìn)一步,信息是表格中的數(shù)據(jù)的形式間接地呈現(xiàn)的。表格用沸騰爐的溫度首先排學(xué)生對“沸騰”二字的可能誤解,這里的“沸騰”并

53、非意味著爐子里有水之類的溶劑(試題設(shè)計人估計學(xué)生并沒有固體在上行氣流沖擊下如同沸騰的那種工業(yè)反應(yīng)器的概念,并沒有考察這樣專門的知識,但中學(xué)老師說,沸騰爐的概念在講黃鐵礦制硫酸中講到的)。表格還用水溶性銅、酸溶性銅和酸溶性鐵的信息表明,沸騰爐里的含鐵產(chǎn)物肯定不是鐵的硫酸鹽,因為并沒有說有水溶性鐵,因而可以得出結(jié)論:燃燒產(chǎn)物中的鐵是以氧化物的方式存在的。(這正是與本題一開始的傳統(tǒng)冶煉反應(yīng)不同之處,否則為什么是最新成果,而且是我國學(xué)者的成果呢?)至于鐵的氧化物為什么隨溫度升高溶于酸的程度降低?本題沒有要求作答。這個知識大大超過中學(xué)生的知識水平。其實,氧化物的酸溶性隨煅燒或燒結(jié)溫度升高而下降是一個普遍

54、現(xiàn)象例如用作煉鋼爐襯罩的氧化鎂就是經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的酸溶性很差的氧化物,還可以舉出的典型物質(zhì)是剛玉(Al2O3),用作坩堝等高溫容器,酸溶性極差。這些化學(xué)知識似應(yīng)在優(yōu)秀中學(xué)生中間做點普及,不要以為堿性或兩性金屬氧化物都易溶于酸(熱力學(xué)上要溶,動力學(xué)上不溶!)。4CuFeS217O2=4CuSO42Fe2O38SO2。控制加入CuFeS2的速度,因CuFeS2與O2反應(yīng)放熱。)CuSO4=CuOSO3。注的反應(yīng)產(chǎn)物不寫氧化鐵寫氧化亞鐵或四氧化三鐵也可以給一半分。雖然實際反應(yīng)產(chǎn)物是氧化鐵,但對中學(xué)生,做出正確判斷根據(jù)可能不足。第二節(jié) 金屬元素1、寫出Fe3+和I在溶液中的反應(yīng)現(xiàn)象和方程式。(1)若溶液中有足量F,則上述反應(yīng)不能發(fā)生,為什么?(2)向上述反應(yīng)后的溶液中加足量F,有何現(xiàn)象?為什么?(3)在足量2 mol/L鹽酸溶液中加Fe2+、I、F,則反應(yīng)現(xiàn)象是什么?它和實驗(1)有何不同?解析:Fe3+具有較強的氧化性,而I具有較強的還原性,它們之間發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3+2I=2Fe2+I2,現(xiàn)象:反應(yīng)后溶液呈棕色。(1)F還原性很弱,F(xiàn)半徑小于I,故F易和Fe3+結(jié)合而使Fe3+降低,使其不和I反應(yīng):Fe3+6F=FeF6

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