1、化学基本理论复习一 专题一质量守恒定律 阿加德罗常数及定律知识规律总结一、质量守恒定律1内容参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。 2实质化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。 二、阿伏加德罗定律1内容在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。 2推论(1)同温同压下，Vl/V2nl/n2 (2)同温同体积时，p1/p2n1/n2N1/N2 (3)同温同压等质量时，V1/V2M2/M1 (4)同温同压同体积时， 注意：阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。 三、阿伏加德罗常数物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的，0.012kg碳-12所含的
2、碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.021023mol-1是它的近似值。 注意：叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”，在具体计算时常取6.021023mol-1。 思维技巧点拔一、质量守恒定律的直接应用 例1 有一在空气里暴露过的KOH固体样品，经分析其含水7.65，含K2CO3 4.32。其余是KOH。若将ag样品放入b mL 1mol/L的盐酸中，使其充分作用后，多余酸用25.25mL c mol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液，得到固体质量的表达式中(单位g)（）A只含有aB只含有bC可能含有bD一定有a、b和c 解析本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题
3、意，反应后溶液为KCl溶液，其中的Cl来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等，即为0.001bmol，质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有b，请读者自行解答。 正确答案为：C。 例2 在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D和0.125molC从上述事实可推知C的式量为 。 解析 根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16十22一4.533.5g，当8gA和15gB反应时，根据判断B是过量的，A与C的质量关系应是16:
4、33.58:x，x16.75g，M（C）16.75g/0.125mol134g/mol，即C的式量为134。 二、阿伏加德罗常数的直接应用 例3 下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数值)（）A标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L，其所含有的分子数为NAB标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为 NAC常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NAD常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA 解析阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下，22.4L混合气体所含有的分子数为NA，所以选项A正确。标准状况下。辛烷是液体，不
5、能使用标准状况下气体的摩尔体积22.41/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol，选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子，即转移电子数为2NA，选项C正确。1个氦原子核外有2个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有2mol电子，所以选项D错误。 正确答案为：AC。 三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综台应用 例4 在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。 解析由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体物质的化学计量数之比等于其体积比，
6、所以此题实际是应用阿伏加德罗定律的题。 设混合气体中O3占xL，则O2为 四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用例5 在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75。则A单质的一个分子中有 个A原子，AH3分解反应的化学方程式为 。 解折由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.754:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3=A( )十6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。 本题答案为：4，4AH3=A4十
7、6H2。 五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用 例61体积SO2和3体积空气混合后，在450以上通过V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的 %。解析由阿伏加德罗定律的推论可知： 体积。设参加反应的SO2为x体积，由差量法 2:1=x:0.4解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有 。六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用 例7 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为3.03105Pa和1.01X105
8、Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。 解析书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知： ，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少?)，因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷燃烧时放出的热量为 。本题答案为： 专题二氧化还原再打造一氧化还原反应中的有关判断1氧化还原反应、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的判断
9、氧化还原反应的实质是电子的转移，特征是反应前后元素的化合价发生了变化。我们判断某反应是否为氧化还原反应，可根据反应前后元素的化合价是否发生了变化这一特征。氧化还原反应中的概念一般是成对出现的，理清概念是解决问题的关键。表21 氧化还原反应中反应物与生成物的关系反应物变化特点生成物还原剂失、高、氧氧化产物氧化剂得、低、还还原产物2氧化性、还原性强弱的判断（1）根据元素的化合价若物质中元素具有最高价，则该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价时，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价时，该元素既有氧化性又有还原性。对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强。 （2）根据氧化还
10、原反应方程式在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物 还原性：还原剂还原产物 氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。 （3）根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强（铂金除外）；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。 （4）根据元素周期表同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱。 同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。 （5）根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。
11、（6）其它条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。 注意：氧化还原性的强弱只与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；而失电子能力越强，其还原性就越强。 同一元素相邻价态间不发生氮化还原反应。 二、氧化还原反应方程式的配平1依据原则在氧化还原反应中，元素得失电子的总数(或化合价升降的总数)相等。 2配平方法一标、二找、三定、四平、五查。（具体参见下面的例题） 思维技巧点拔一、氧化性和还原性强弱的判断 例1根据反应式：（1） ，（2） ，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是 解析：根据“氧化剂还原剂氧化
12、产物还原产物”中“氧化剂的氧化性氧化产物，还原剂的还原性还原产物”，根据有还原性IFe2，根据有还原性Fe2Br。 正确选项为：B。 例2G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平） 这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为 解析根据氧化还原反应的特征可知，氧化还原反应中元素化合价有升必有降。由（1）得化合价QG，因为该反应为歧化反应，G中氯元素的化合价必介于Q和1价氯之间。同理由（3）结合（1）得化合价QYG，由（2）得化合价XQ，由（4）结合（2）得化合价XZQ。 正确答案为：B。 二、氧化还原反应方程式配
13、平的常见题型1定项配平 例3配平下列方程式，将系数填在空格内： 解析分析反应前后Cl和P的化合价变化，每个氯原子由，化合价升高数为6，而每个P原子化合价由0变为+5，P4中4个P的原子降低数为20，由最小公倍数可得HClO3前的系数为10，P4前的系数为3，其它元素原子的系数使用观察法配平。配平的中间步骤可表示如下： 2缺项配平例4完成并配平下列化学方程式： 解析： 比较反应式两边的原子或原子团可知，右边有18个离子，左边只有1个 离子，应在HCl前加18，再比较反应式两边H、O原子个数不等。可见未知生成物中含有氢、氧元素，未知物应为水，由原子个数守恒得系数为8。本题答案为： 3未知量配平 例
14、5由硫可得多硫化钠Na2Sx，x值一般为26，已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下： 试配平上述方程式，若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2：1，试以求得的x值写出该多硫化钠的分子式_。解析本题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的化合价，由化合物中化合价的代数和等于零这一原则得硫的化合价为 。分析反应前后元素的化合价变化情况，硫元素由 升高到+6价，每个硫原子净升高级为，x个硫原子共升高6x+2，NaClO中氯元素的化合价由+1降到1价，净降低数为2，根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1，NaClO和NaCl前的系数为3x+1。 其它物质前面的系数使
15、用观察法配平。本题答案为：根据“反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2：1”有，算出x=5。多硫化钠的化学式为Na2S5。4有机氧化还原反应方程式配平例6 当KMnO4消耗0.05mol时，产生的CO2的体积为_L（标准状况）。解析有机氧化还原反应方程式的配平与无机氧化还原反应方程式相似，关键是正确标定有机物中碳的化合价。为了方便地标出碳的化合物，在遇到有机物用结构简式表示时，一定要把它写成分子式。 根据最小公倍数，可得KMnO4和MnSO4前的系数为2，H2C2O4前的系数为5，其它使用观察法配平。配平后的反应式可得关系式2 KMnO410CO2，设产生CO2的体积为xL，由2：
16、224=0.05：x解得x=5.6。本题正确答案为： 三、有关氧化还原反应的计算 例7一定条件下硝酸铵受热分析的未配平化学方程式为，在反应中被氧化与被还原的氮原子之比为（）A1：1 B5：4 C5：3 D3：5 解析本题使用电子守恒法解答比较简单，本反应的实质是中-3价氮和 中+5价氮归中变为N2中的0价氮。N：-30 35N：+50 53由上可知，被氧化与被还原的氮原子个数比为5：3。 本题正确答案为：C。高考名题赏析例1：在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的( )(A)原子数(B)密度(C)质量(D)质子数
17、 (2003年全国理综试题) 解析：根据阿伏加德罗定律：同温同压同体积的气体具有相同的物质的量。则本题n(HCl)n(H2)+n(Cl2)，因为无论是H2、O2还是HCl均为双原子分子，所以在该条件下，两容器中一定具有相同的原子数，但由于H2与Cl2的体积比不定，故不能确定密度、质量和质子数是否相同。 综上分析，本题答案为：(A)。 例2：要配制浓度约为2molL1NaOH溶液100mL，下面的操作正确的是( )(A)称取8gNaOH固体，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解(B)称取8gNaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌，边慢
18、慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL(C)称取8g NaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀(D)用100mL量筒量取40mL5molL1NaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒取60mL蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中 (2003年全国高考试题) 解析：本题需要明确以下几点：溶质(NaOH)质量或浓溶液体积是否正确；NaOH固体溶于水放热，不能在量器(量筒和容量瓶)中溶解；粗略配制一定物质的量浓度的溶液不一定要严格按照：计算称量溶解转移洗涤定容摇匀的步骤在容量瓶中配制。 明确了上述几个问题，本题不
19、难得出答案：(A)、(D)。 例3：若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24L（标准状况）氢气，则该金属是( )AAlBMgCFeDZn （2004全国老课程卷） 解析：可设金属显2价，则放出2.24LH2对应金属为0.1mol，所以金属的摩尔质量为18g/mol。 答案：A 例4：用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是( )A0.1molL1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NAB1molCH3+（碳正离子）中含有电子数为10NAC2.4g金属镁与足量的盐酸反应，转移电子数为 2NAD12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA （2004北京理综） 答案：D 解析：考查的知
20、识点为“物质的量及物质的量浓度、粒子数目、氧化还原反应中得失电子数目”。A：H2SO42H+SO42-c(SO42-)=0.1mol/L，V=0.1L。 n(SO42-)=0.1mol/L0.1L=0.01mol0.01NA(A错)；B：CH3+1mol中含8mol电子，电子数应为8NA，(B错)C：Mg+2H+Mg2+H2转移电子 24g2NA 2.4g 0.2NA(C错)D：考查白磷的化学式P4，1mol P4中有4NA磷原子。12.4g相当于0.1mol P4 有0.4 NA磷原子(正确)。 例5：下列说法不正确的是 ( )A磷酸的摩尔质量与6021023个磷酸分子的质量在数值上相等 B
21、602 1023个氮分子和6021023个氢分子的质量比等于14：1C32 g氧气所含的原子数目为26021023D常温常压下，05 602 1023个一氧化碳分子所占体积是112 L （2004全国卷） 答案：D 解析：常温常压不是标准状况，故气体摩尔体积不是224 Lmo1。 例6：代表阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是( )A9g重水所含有的电子数为 B1mol MgCl2中含有离子数为 C 氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为 D1molC10H22分子中共价键总数为 （2004天津卷） 答案：D 解析：1mol C10H22分子中有9mol CC键，22mol CH键，共有共价键
22、31NA。 例7：阿伏加德罗常数约为6.021023mol-1。下列叙述中正确的是( )A标准状况下，2.24L苯中约含有3.612x1023个碳原子B常温常压下，氧气和臭氧的混合物16g中约含有6.021O23个氧原子C25时，1 L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02l023个氢氧根离子D0.5mol CH4中约含有3.011024个电子 （2002江苏卷） 答案：BD 解析：标况下苯不是气体，2.24L苯不是0.1mo1，故A项不正确；25时，1L pH=13的NaOH溶液含OH- 0.1mo1，约含有6.021022个OH-离子，故C项不正确；所以选B、D。 例8：等物质的量的N
23、2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的(同温同压)，这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为( )A3：4：1 B3：3：2 C6：7：3 D6：9：10 （2004上海卷）答案：A解析：由题给的体积变化可设原有9L气体，N2、O2、CO2三种气体各3L；由 可知，9体积N2、O2、CO2与Na2O2反应后变应为8体积，说明有2体积CO2反应，同时生成1体积O2，所以，反应后三种气体的体积比为，故选A。 例9：设NA为阿伏加德罗常数。下列叙述中正确的是 ( )A46g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NAB标准状况下22.4 L H2中含中子数为2NA C1
24、L 1molL醋酸溶液中离子总数为2NAD1 mol Mg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子 （2004上海卷） 答案：AD 解析：H2的中子数为0，故B项不正确；醋酸为弱电解质，不完全电离，故C项不正确，所以选AD。 例10：久置空气中会发生颜色变化，但颜色变化不是由于跟氧气反应引起的物质是（ ）A过氧化钠固体 B亚硫酸钠固体 C硫酸业铁晶体 D苯酚晶体 （2004老课程） 答案：A 解析：Na2O2本身淡黄色，在空气中易与水和CO2反应生成白色的固体；Na2SO3本身无色，易被O2氧化生成硫酸钠； FeSO47H2O本身淡绿色，易被氧化成红褐色的+3铁的化合物；无
25、色的苯酚易被氧化成粉色的物质。 例11：为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂（括号内物质）不能达到目的的是（ ）ANa2SO3溶液(BaCl2) BFeCl2溶液(KSCN)CKI（淀粉溶液） DHCHO溶液（石蕊试液） (2004北京理综) 答案：A 解析：A：Na2SO3在空气中变质成Na2SO4，用BaCl2检验其是否变质，不能达到目的，Na2SO3、Na2SO4与BaCl2反应均有白色沉淀产生。B：FeCl2与KSCN无明显现象，当Fe2+Fe3+后，溶液立即变血红色。C：KI（淀粉溶液）中I-与淀粉溶液相遇无明显变化，但当I-I2时溶液立即呈蓝色。D：HCHO溶液氧化生成
26、HCOOH，甲酸可使紫色石蕊变红，而甲醛与石蕊不作用。B、C、D中检验试剂均可达到目的。 例12：从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4，下列说法正确的是（ ）ACu2S既是氧化产物又是还原产物B5molFeS2发生反应，有10mol电子转移C产物中的SO42离子有一部分是氧化产物DFeS2只作还原剂 (2004北京理综) 答案：C 解析：考查的知识点是“氧化还原反应中氧化产物，还原产物，氧化剂还原剂概念的辨析，反应中电子转移数目的判断”。 14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4
27、+12H2SO4，反应中 ， 降低总数为21，显然还有，故反应后有17SO42-（+6价S），而反应前有14SO42-，可见Cu2S只是还原产物，5mol FeS2参加反应转移电子数为21mol ，部分SO42-为氧化产物，FeS2既是作氧化剂，又做还原剂，选项C为正确答案，此题有一定难度。 例13：在一定温度下，某无水盐R在水中溶解度为23g，向R的饱和溶液中加入该无水盐，保持温度不变，析出R的结晶水合物Wg，从原饱和溶液中析出溶质R的质量为（ ）A B C D （2004天津理综） 答案：A 解析：从原溶液中析出的溶液质量为(WgBg)，所以从原饱和溶液中析出溶质R的质量为： 例14：某化
28、学反应的反应物和产物如下：KMnO4 KI H2SO4 MnSO4 I2 KIO3 K2SO4 H2O (1)该反应的氧化剂是 _。 (2)如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5 KMnO4的系数是_ 在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目 KMnO4+ KI+ H2SO4 (3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是_。（2004上海化学试卷） 答案：(1) KMnO4(2) 8 (3) 该反应式含两种氧化产物，两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化 解析：根据化合价升降法配平，结合电子得失平衡原理加以分析即可。 点评：本题考查基本理论部分中的氧化还原反应
29、的配平，电子转移的表示方法及其电子得失平衡原理，侧重应用能力的考查。 例15：有三种不同质量比的氧化铜与炭粉的混合物样品、。甲、乙、丙三同学各取一种样品，加强热充分反应，测定各样品中氧化铜的量。 （1）甲取样品强热，若所得固体为金属铜，将其置于足量的稀硝酸中微热，产生1.12L气体（标准状况），则样品中氧化铜的质量为_g。 （2）乙取样品ag强热，生成的气体不能使澄清的石灰水变浑浊。再将反应后的固体与足量的稀硝酸微热，充分反应后，有bg固体剩余，该剩余固体的化学式为 。样品中氧化铜质量为 g（以含a、b的代数式表示） （3）丙称量样品强热后剩余的固体，质量比原样品减小了cg，若该固体为金属铜，则样品中氧化铜物质的量（n）的取值范围为 。 （2004北京理综） 答案：（1）6.0 （2）C ； （3） 解析：比较简单 3CuO 3Cu 8HNO3 2NO 380 222.4利用关系法： x=6.0g1.12 设CuO为xg，C为a-x，则参加反应碳的质量为a-b-x，生成CO为重要信息不能忽视。 丙中的反应： 两个反应，耗碳量相同，但耗CuO的量不同，则生成Cu的量不同。但要认真审题，要求算氧化铜的物质的量；反应后固体质量全为铜，说明反应物均恰好反应完全。若按反应发生 若按反应进行 丙中氧化铜的取值范围为 本题首先需要想到CuO+C的反应情况有2种，否则无法进行讨论。
